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Facultad de Ciencias Biolgicas Departamento de Ciencias Biolgicas

rea de Fisiologa

SEMINARIOS Y LABORATORIOS FISIOLOGA HUMANA

BIOL 272

Carrera: QUIMICA y FARMACIA

- I SEMESTRE 2015 -

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SEMINARIO 1: TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANAS. COMPARTIMIENTOS. EXCITABILIDAD. SECCIN 1: AUTOESTUDIO. Esta seccin tiene por objetivo el autoestudio antes de que usted pase a la seccin de compartimientos y excitabilidad celular. Las preguntas de esta seccin NO se discutirn en clases, Debe tener resueltas las preguntas antes del seminario. Para resolver esta seccin puede recurrir a cualquier texto de Biologa Celular o a los textos de Fisiologa mencionado en la bibliografa del curso. Materias que debe estudiar para resolver las preguntas:

a. Estructura de la membrana celular (Clases de Biologa Celular, Bibliografa indicada)

b. Compartimientos y composicin inica (Clases de Fisiologa Unidad I) c. Mecanismo de transporte a travs de membranas (Difusin, Osmosis, Transporte

activo, Transporte pasivo )

1.1- Estructura y funcin de membranas biolgicas. La composicin, estructura y funcin de las membranas biolgicas es un tema que se trata en Biologa Celular y Bioqumica. La siguiente figura muestra un esquema idealizado de una molcula de fosfolpido. FIGURA 1. a. Cul es la porcin hidroflica e hidrofbica en la molcula de fosfolpido? b. Por qu razn en un medio acuoso la estructura ms estable que forman los

fosfolpidos es una micela? c. Qu relevancia fisiolgica tiene que los cidos grasos tengan colas hidrocarbonadas

saturadas o insaturadas? d. Las membranas de clulas animales tienen colesterol. Cmo se localiza el colesterol

en la bicapa y qu importancia tiene la abundancia relativa de colesterol?

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1.2- La siguiente figura muestra un esquema del modelo del mosaico fluido de la membrana celular.

FIGURA 2.

a. Cul es la diferencia entre una protena integral y una perifrica? b. Qu tipo de aminocidos esperara encontrar en los dominios de una protena

integral que estn embebidos en la bicapa en comparacin con aqullos que estn en el citosol o en el medio extracelular?

c. Qu funciones cumplen las protenas integrales de membrana?

1.3- Transporte a travs de membranas biolgicas. Propiedades de la difusin: aplicar la Ley de Fick El sistema de la figura siguiente, est formado por los compartimientos A y B separados por una membrana. La solucin en A es dos veces ms concentrada que en B. FIGURA 3.

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Si la membrana en esta figura, es permeable al soluto y al agua indique: a. Cul es el factor determinante del flujo neto de molculas de soluto? b. Suponga que transcurri un tiempo infinitamente largo y usted mide la concentracin

de la solucin en los dos compartimientos, qu debiera encontrar? Explique su respuesta.

c. Suponga que se reduce el rea disponible para que ocurra el flujo, qu ocurrir con el flujo neto?

d. Si este mismo sistema tuviera una membrana con un espesor mayor, cmo sera el flujo de molculas comparado con un sistema con una membrana de menor grosor?

e. Grafique la relacin existente entre el flujo neto (eje y) y la diferencia de concentracin entre los compartimientos (eje x).

1.4- Utilizando el modelo de la siguiente figura indique los mecanismos de transporte en membranas biolgicas. FIGURA 4.

1.5- Observe la siguiente figura que muestra el transporte de glucosa en clulas como las fibras musculares o las clulas hepticas. FIGURA 5.

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a. Explique si la entrada de glucosa es un fenmeno pasivo o activo e indique a qu tipo de transporte pertenece este ejemplo.

b. Suponga que a esta clula usted le administra un inhibidor de la sntesis de glicgeno y de la gliclisis; en estas condiciones, qu suceder con el transporte de glucosa?

c. Grafique la entrada de glucosa (eje y) versus la concentracin de glucosa extracelular y explique la forma del grfico.

1.6- La figura 6 muestra un tubo en U con una membrana que separa dos soluciones de diferente concentracin FIGURA 6.

a. Observe los estados 1 y 2. Qu caractersticas debe tener la membrana para que ocurra el proceso?

b. Cmo se llama este proceso y cul es la fuerza impulsora? c. Cmo es la presin hidrosttica en A y B en 1 comparado con 2? d. En 3 se aplica presin en B mediante un pistn. Qu magnitud tiene esta presin?

Aplicacin de este concepto: Las propiedades coligativas de las soluciones son aqullas que dependen del NMERO de partculas presentes en la solucin, independiente de la naturaleza de las partculas. La principal propiedad es la presin osmtica. La presin osmtica es la presin que se aplica en un compartimiento y que permite detener un flujo de agua generado por un gradiente de concentracin de solutos que son impermeables a la membrana. Se expresa en mm de Hg. La osmolaridad de una solucin es la concentracin del soluto expresada en mOsmoles /L, siendo mOsmoles/L = [mmoles/L] x n donde n = nmero de partculas que se generan en solucin.

A B

1 2

3

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Ejemplo: NaCl (s) Na+ (aq) + Cl- (aq); por cada molcula de NaCl que se disuelve se generan 2 partculas en solucin. 1.7- a. Calcule las osmolaridades de las siguientes soluciones de NaCl (Peso molecular NaCl = 58,5 gr/mol)

Solucin Soluto Concentracin (%

peso/volumen) Osmolaridad

(mOsm/L) meq/Lt

A NaCl 0,9 B NaCl 1,8 C NaCl 0,45

b. El cloruro de sodio (NaCl) es la sal ms abundante en el medio extracelular y la membrana plasmtica es poco permeable a ambos iones (Na+ y Cl-), quedando ambos restringidos al espacio extracelular. Los solutos que quedan restringidos a un compartimiento son osmticamente activos porque son capaces de generar flujos de agua a travs de la membrana. Seale cul de las soluciones es isotnica, hipertnica o hipotnica. 1.8- Un sujeto sufre una hemorragia y pierde 1 litro de sangre. En el instante en que se produce esta situacin, explique: a. Qu sucede con la osmolaridad del medio extracelular? b. Qu sucede con la concentracin y la cantidad de Na+ del lquido extracelular? c. Qu sucede con el volumen extracelular? SECCIN 2: COMPARTIMIENTOS (volmenes y composicin). 2.1- La figura 7 muestra la distribucin del agua en los compartimientos del organismo en un sujeto de 70 Kg. FIGURA 7.

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a. Si la concentracin de K+ en el plasma es de 4,5 mEq/L, calcule los milimoles totales de K+ que hay en el compartimiento extracelular.

b. Si la concentracin de Na+ del lquido extracelular es de 145 mEq/L, calcule los milimoles totales de Na+ del lquido extracelular

c. Cul es la osmolaridad del medio extracelular? d. Cul es la osmolaridad del medio intracelular?

2.2- La figura 8 muestra un esquema de los compartimientos del organismo. En A, B y C se agrega al compartimiento extracelular 1 litro de una solucin de NaCl. FIGURA 8.

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SECCIN 3: EXCITABILIDAD CELULAR A travs de las membranas biolgicas existe una diferencia de potencial elctrico o de voltaje que en el caso de las neuronas es de -70 mVolts y en las fibras musculares esquelticas de -90 mVolts. El signo negativo indica que el interior de la membrana es negativo respecto al exterior. La figura muestra una clula con un potencial de membrana de -90 mVolt. FIGURA 9. a. Qu mecanismos determinan el potencial de membrana de una clula excitable en

reposo? b. Considerando que las concentraciones de cada ion mostradas en la figura son las

normales, indique el sentido del movimiento pasivo de K+ y de Na+. c. Cmo afectar el potencial de membrana el movimiento pasivo de ambos iones? d. Explique el papel de la bomba de Na+-K+/ATPasa e investigue su importancia a nivel

fisiolgico. e. La ouabana es un inhibidor especfico de la Na+-K+/ATPasa. Qu suceder con las

concentraciones intracelulares de K+ y Na+ si se inhibe la bomba? f. Suponga que la clula de la figura se incuba en un medio extracelular con cianuro,

qu suceder con la actividad de la bomba y con las concentraciones intracelulares de Na+ y K+?

g. en los casos e y f, qu sucede con el volumen intracelular?

V = -90mV

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SEMINARIO 2: POTENCIAL DE ACCIN. TRANSMISIN SINPTICA Y NEUROMUSCULAR.

1. Los siguientes grficos corresponden a un registro de un potencial de accin obtenido en un axn. a. Asocie los nmeros que aparecen en el grfico con los eventos del potencial de accin y antelos en la siguiente tabla: Nmero Estado o fenmeno asociado

1 2 3 4 5

b. Explique los cambios en la permeabilidad al Na+ y K+ c. Durante el periodo refractario absoluto, ningn tipo de estmulo es capaz de generar un nuevo potencial de accin. Con cul etapa del potencial de accin se asocia este fenmeno? d. Si el axn se encontrara en periodo refractario relativo, qu magnitud de estmulo se debe aplicar para generar un potencial de accin? Por qu? e. De qu factores depende la velocidad de conduccin del potencial de accin? f. Investigue qu ocurre con la velocidad de conduccin nerviosa en los pacientes con esclerosis mltiple y por qu sucede este cambio en la velocidad.

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2. La figura siguiente muestra los componentes elementales de la estructura de una neurona indicados con nmeros. Estos componentes estn asociados a funciones representadas por figuras geomtricas designadas con letras. Complete la tabla con los nombres de los componentes y la funcin. Asocie la letra con la funcin. Nmero Componente de la

neurona Letra Funcin asociada

1

2

3

4

5

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3. La siguiente figura muestra una comparacin entre una sinapsis elctrica y una sinapsis qumica:

Describa los eventos que suceden en una sinapsis elctrica y en una sinapsis qumica desde que se propaga un potencial de accin hacia un terminal presinptico hasta que se produce un potencial post-sinptico. 4. La sinapsis neuromuscular es un buen modelo de sinapsis qumica. La siguiente figura representa una sinapsis neuromuscular, los nmeros corresponden a distintos eventos que ocurren secuencialmente.

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Complete la siguiente tabla asociando cada nmero con un evento particular en la sinapsis neuromuscular Nmero en el esquema

Evento asociado

1

2

3

4

5

6

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5. Complete el esquema anterior incluyendo los eventos que ocurren desde la unin del neurotransmisor a su receptor hasta que finaliza la contraccin de una fibra muscular esqueltica. 6. cules son los mecanismos a travs de los cuales se termina la accin de un neurotransmisor? 7. Cules son los dos tipos de receptores para neurotransmisores? Cmo es su mecanismo de accin? Mencione al menos dos ejemplos de cada tipo de receptor. 8. Cul es el principal neurotransmisor excitatorio del sistema nervioso central Cules son sus receptores? 9. Cul es el principal neurotransmisor inhibitorio del SNC? Qu tipo de receptores posee? 10.- Si en una sinapsis neuromuscular se aplica curare y enseguida se estimula el axn de la motoneurona, qu suceder con la generacin de fuerza por parte del msculo? Si en vez de curare se aplica neostigmina, cul ser el resultado? 11. Caso clnico: Miastenia Gravis y transmisin neuromuscular. Una joven de 23 aos, fotgrafa de un peridico local, en los ltimos 8 meses ha experimentado extraos sntomas. Ha tenido fatiga visual cuando lee por ms de 15 minutos, se cansa cuando mastica la comida, cuando se seca el pelo y tiene una fatiga extrema en el trabajo. A pesar de sus ganas de trabajar, la joven debi excusarse de varias tomas fotogrficas por no poder transportar el equipo. Preocupada por estos sntomas recurre a su mdico, quin sospecha que puede ser Miastenia Gravis. Mientras esperan los resultados del test de anticuerpos sricos, el mdico inicia un tratamiento con Piridostigmina. La joven inmediatamente comenz a sentirse mejor y sus fuerzas retornaron a lo normal. Los resultados del test de anticuerpos confirmaron el diagnstico de Miastenia Gravis.

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a) Qu anticuerpos fueron medidos en el suero de esta joven? Contra qu antgeno estaban dirigidos estos anticuerpos?

b) Usando sus conocimientos sobre transmisin neuromuscular, explique el

debilitamiento muscular que ocurre en la Miastenia Gravis.

c) Por qu la Piridostigmina, inhibidor de la acetilcolinesterasa, mejora la fuerza muscular en la Miastenia Gravis?

d) Los siguientes medicamentos actan en varias etapas de la transmisin neuromuscular. Cules estaran contraindicados para la Miastenia Gravis?

Toxina Botulnica (bloqueador de la liberacin de acetilcolina) Curare (antagonista competitivo de la acetilcolina) Neostigmina (inhibidor de la acetilcolinesterasa) Hemicolina (inhibidor de la recaptura de colina que afecta la sntesis de

acetilcolina)

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SEMINARIO 3: DOLOR, REFLEJOS Y FUNCIONES CEREBRALES SUPERIORES. Dolor 1. Haga un diagrama de las vas involucradas en la transmisin del dolor. 2. Cul es el principal mecanismo de accin de los anestsicos locales (por ejemplo, lidocana)? 3. Mencione la ubicacin y efecto de los siguientes agentes qumicos relacionados con la transmisin del dolor:

a. Sustancia P b. Serotonina c. Prostaglandinas d. Bradicinina e. Endorfinas f. Histamina

4. Mediante la teora de la compuerta explique la disminucin del dolor que percibe un sujeto al frotarse la regin afectada. 5. En qu puntos de la va del dolor intervienen los antiinflamatorios y analgsicos de tipo opioide como la morfina? Cules son sus mecanismos de accin? 6. Cul es el mecanismo de accin analgsica y antiinflamatoria principal de los AINEs como el ibuprofeno o la aspirina? 7. Investigue el significado de los siguientes conceptos:

a. Analgesia b. Alodinia c. Hiperalgesia d. Neuralgia e. Nociceptor f. Dolor referido. g. Dolor fantasma

8. Un hombre de 45 aos presenta repentinamente un intenso dolor en el hombro y en el brazo izquierdo. Acude a un servicio de urgencia y se le hospitaliza rpidamente con diagnstico de infarto al miocardio. Cules son las bases neurofisiolgicas que explican este dolor?

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Reflejos y regulacin motora 9. Investigue el significado de los siguientes fenmenos y sus consecuencias

a. Reflejo en masa b. Choque espinal

10. Qu es el signo de Babinski? Cul es su significado fisiolgico y patolgico? 11. Despus de caer por las escaleras, una mujer sufre prdida parcial del movimiento voluntario del lado derecho del cuerpo y prdida de las sensaciones de dolor y temperatura del lado izquierdo, por debajo de la regin medio torcica. Cul es la lesin probable? Explque en trminos de las vas ascendentes sensoriales. 12. Una mujer percibe que sus movimientos son ms lentos y que le tiemblan las manos cuando est en reposo. Su cara es inexpresiva. Cuando se desplazan sus articulaciones pasivamente, hay una resistencia al movimiento, que cede y despus reaparece a medida que se realiza el desplazamiento.

a. Cules son las estructuras del SNC afectadas? b. Cul de las siguientes sustancias puede aliviar los sntomas? Fundamente su

respuesta.

Adrenalina GABA Glutamato Sustancia P Dopamina

Funciones cerebrales superiores 13. Paree las funciones siguientes con las estructuras que correspondan: Lbulo Frontal Funciones vitales Lbulo Parietal Coordinacin motora Cerebelo Planear y coordinar movimientos Tronco enceflico Procesamiento del tacto Lbulo occipital Comportamiento alimenticio Hipotlamo Visin Lbulo temporal Entrada de informacin a la corteza Tlamo Audicin Fundamente su eleccin.

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TRABAJO PRCTICO 1: ACTIVIDAD REFLEJA Y SENSIBILIDAD SOMTICA. 1. ACTIVIDAD REFLEJA La respuesta refleja del sistema nervioso es una manifestacin directamente observable de la actividad de un reducido grupo de neuronas. Este pequeo grupo de neuronas est interconectado en forma relativamente sencilla, de modo que responde de la misma manera frente a un mismo estmulo. Otro hecho importante es que dichos grupos de neuronas se encuentran "empaquetados" dentro de regiones (segmentos en el caso de la mdula espinal) claramente definidas del neuroeje. Esta particular forma de organizacin neuronal, proporciona una herramienta de incalculable valor para el anlisis de la integridad, segmento a segmento, del sistema nervioso. En efecto, dado un estmulo estandarizado, obtendremos siempre una respuesta invariable y estereotipada. Dicha respuesta refleja es un elemento muy til ya que permite preguntarnos: Est funcionando aquel sector del neuroeje que estoy estimulando? En la interpretacin de las respuestas obtenidas, dos patrones de comparacin pueden ser utilizados:

a) la comparacin con exmenes previos realizados en sujetos normales. b) la comparacin con la misma respuesta obtenida en el lado opuesto del sujeto que

se est examinando. Esto ltimo es particularmente importante, ya que la simetra bilateral del ser humano se manifiesta tambin a nivel de los reflejos, de modo que cualquier asimetra en una respuesta dada tiene gran valor en el diagnstico de un proceso patolgico. Desde el punto de vista clnico los reflejos pueden dividirse en tres grupos:

a) Reflejos superficiales: evocados por la estimulacin de la piel y de las mucosas. b) Reflejos profundos: evocados por la estimulacin del aparato locomotor. c) Reflejos viscerales: evocados por la estimulacin de las vsceras.

Cualquiera de estos tres tipos de reflejos puede verse modificado por un proceso patolgico. En estas condiciones pueden observarse las siguientes alteraciones de un reflejo dado:

a) Exaltacin del reflejo: se produce generalmente por ausencia del efecto inhibidor de centros altos del neuroeje sobre el segmento que se examina, debido a algn dao en dichos centros.

b) Disminucin o ausencia del reflejo: muchas veces debido a algn proceso patolgico asentado en el mismo segmento del sistema nervioso que elabora la respuesta.

c) Aparicin de reflejos no existentes en el sujeto adulto normal: muchos de estos

reflejos son habitualmente normales en etapas precoces de la vida; traducen una "inmadurez" del neuroeje, por ejemplo: el reflejo de Babinski. Desaparecen en el adulto cuando los niveles ms complejos del sistema nervioso asumen el control de niveles comparativamente ms simples. Este tipo de reflejos aparece entonces

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cuando se instala alguna patologa en los niveles complejos del neuroeje, liberando el control "superior" a niveles ms "primitivos" del mismo.

En base a lo descrito, es fcil comprender por qu el anlisis de los reflejos es valioso para el diagnstico y la localizacin de procesos patolgicos en el sistema nervioso. Preguntas

Usted debe traer desarrolladas las siguientes preguntas porque le sern de gran

utilidad para entender las respuestas que observar en cada una de las actividades de este prctico: 1. Cules son los estmulos, vas aferentes, estructuras centrales, vas eferentes y

efectores de la respuesta refleja? 2. Por qu al estimular el tendn del cuadriceps la pierna se extiende? 3. En una persona sana, cunto tiempo transcurre desde que se aplica el estmulo

hasta que se produce un reflejo monosinptico? 4. Qu estructuras estn involucradas en este tipo de reflejo? PRCTICO ACIVIDAD REFLEJA

Objetivos:

1. Estudiar algunos reflejos profundos y superficiales en el hombre. 2. Familiarizar al alumno con algunos reflejos de uso clnico.

Material por grupo de trabajo: 1 martillo de percusin

Mtodo: 1.- Reflejo tricipital: con el martillo de reflejos, percuta el tendn del msculo trceps, en su insercin distal, en tanto que el brazo se mantiene en posicin flectada y los dems msculos del brazo en estado de completa relajacin. 2.- Reflejo rotuliano o patelar: percuta el tendn del cuadriceps de un compaero que permanezca sentado con las piernas colgando libremente, sin tocar el suelo. Es esencial que la musculatura del muslo respectivo se encuentre en total relajacin. 3.- Maniobra de Jendrassik: pdale al mismo sujeto que enganche ambas manos con los dedos flectados, tratando de separarlas con el mximo de fuerza. Durante esta maniobra repita Ud. la percusin del tendn del cuadriceps. 4.- Reflejo aquiliano: con el sujeto de rodillas sobre una silla y con los pies pendiendo libremente, percuta el tendn de Aquiles.

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2. SENSIBILIDAD SOMTICA

Los seres vivientes desarrollan sus actividades en un medio ambiente que es, en general, cambiante. A estos cambios del medio los denominaremos estmulos. Un estmulo puede implicar, para una especie en particular, la necesidad de dar una respuesta adecuada a l, con el objeto de sobrevivir, es decir, es una forma de adaptacin del organismo a su medio ambiente. As, existen al menos dos aspectos que se deben considerar dentro del proceso de adaptacin:

a) el conocimiento del cambio energtico. b) la capacidad de dar una respuesta adecuada a este cambio

Para conocer el cambio energtico existen estructuras denominadas receptores sensoriales cuya finalidad es transducir el cambio energtico medio-ambiental a energa elctrica (potenciales generadores), la que debidamente codificada, integrada y procesada puede dar origen a una respuesta adecuada. Los receptores han sido clasificados desde varios puntos de vista. INDIQUE LOS TIPOS DE RECEPTORES SENSORIALES. Preguntas Usted debe traer desarrolladas las siguientes preguntas porque le sern de gran utilidad para entender las respuestas que observar en cada una de las actividades de este prctico.

1. A qu se debe la diferencia en el error de localizacin al explorar las diferentes zonas

del cuerpo? Por qu al practicar una puncin venosa en el dorso de la mano, un paciente siente ms intensamente que si lo puncionan en el brazo?

2. Qu influencia puede tener el tamao de los campos receptivos en los resultados

obtenidos? PRCTICO SENSIBILIDAD SOMTICA Objetivos: 1. Estudiar las sensaciones que se originan a nivel de la piel. 2. Reconocer la importancia del sistema somatosensorial. 3. Analizar las relaciones que existen entre la magnitud del estmulo y la intensidad de la

sensacin evocada (tacto y presin). Material:

- Algodn - 1 lpiz - 1 Comps de Weber por grupo - 1 Regla graduada en milmetros por grupo

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Mtodos: 1.- Capacidad de localizacin: toque suavemente con la punta de un lpiz la piel del sujeto y pdale que con otro lpiz trate de localizar el punto tocado. Estimule en la frente, el dorso de la mano, antebrazo y espalda. Mientras se aplica el estmulo, el sujeto permanecer con los ojos cerrados y slo al contestar utilizar el control visual. Determine el margen de error midiendo la distancia que hay entre el lugar estimulado y el sealado. 2.- Sensacin tctil: con un trozo de algodn roce suavemente la piel de la mano (dorso y palma), antebrazo, cara y trax y observe qu regiones cutneas son ms sensibles a este tipo de estimulacin. El sujeto deber percibir una sensacin de roce, de intensidad ligeramente supraumbral. 3.- Adaptacin: Colocar un trozo de algodn sobre la palma de la mano, dejarlo en esa posicin sin moverlo y preguntarle al sujeto cuando cesa de sentirlo. El sujeto debe cerrar los ojos durante la medicin. Anotar el tiempo transcurrido, en segundos. Luego repetir el procedimiento con el doble y el triple de algodn. Repetir al menos 3 veces.

a. Qu propiedad del receptor mide este experimento? b. Identifique los receptores estimulados.

4.- Discriminacin de 2 puntos: Se busca determinar la distancia mnima que debe haber entre las 2 puntas de un comps para que el sujeto perciba dos puntos diferentes Para ello debe utilizar el comps de Weber. Abrir el comps y medir la distancia entre las dos puntas, luego tocar con ambas puntas simultneamente en los lugares indicados ms abajo y pdale al sujeto que diga si siente dos puntos o uno. El sujeto debe cerrar los ojos durante la medicin y declarar en voz alta cuantas puntas est sintiendo. Repetir el procedimiento hasta alcanzar la distancia con la cual el sujeto percibe 2 estmulos. En caso de que al tocarlo con ambas puntas del comps, diga que siente slo un punto, hay que separar juntar las puntas del comps (depende de la zona estimulada) hasta que se obtenga la distancia mnima de separacin entre dos puntos. Explore en diversas regiones del cuerpo: pulpejo de los dedos, dorso y palma de la mano, antebrazo, brazo, cara, labios, espalda. La persona que est estimulando debe recordar que est midiendo capacidad discriminatoria tctil y no umbral al dolor (no clave las puntas del instrumento). Repetir 5 veces en cada zona y anotar en la tabla la distancia en mm en la cual el sujeto percibe 2 estmulos.

Zona estimulada mm mm mm mm mm promedio pulpejo del dedo dorso de la mano palma de la mano antebrazo brazo cara labios espalda

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Preguntas 1. Compare la respuesta de las distintas zonas estimuladas. 2. Elabore un enunciado que defina los factores que determinan la mayor menor

capacidad de discriminacin espacial. 3. Discuta su importancia (d un ejemplo).

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SEMINARIO 4: FISIOLOGA ENDOCRINA I. Usted debe estudiar los siguientes contenidos: Transduccin de seales Generalidades del sistema endocrino Sistema Hipotlamo-Hipofisiario Glndula Tiroides 1. Transduccin de seales a. Seale qu es una hormona y cmo se clasifican desde un punto de vista qumico. b. Cules hormonas tienen receptores en la membrana celular? c. Cules hormonas tienen receptores intracelulares? d. Qu puede decir del mecanismo de accin de ambos grupos de hormonas? 2. Hipotlamo- Adenohipfisis La sntesis y secrecin de hormonas adenohipofisiarias est controlada por hormonas hipotalmicas. La gran mayora de ellas tiene una funcin liberadora (RH = releasing hormone). Complete los espacios en la siguiente figura: a. Qu tipo de conexin existe entre el hipotlamo y la adenohipfisis? b. Cuales son las hormonas hipotalmicas liberadoras y dnde actan? c. Cules son las hormonas hipotalmicas inhibidoras? d. Si experimentalmente se secciona completamente el tallo hipofisiario en un animal,

qu suceder con los niveles plasmticos de cada una de las hormonas adenohipofisiarias? Justifique su respuesta

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3. Hipotlamo-Neurohipfisis 3.1- El siguiente grfico muestra la relacin existente entre la concentracin de la vasopresina u hormona antidiurtica (ADH) y la osmolaridad del plasma.

a. Dnde se sintetiza y dnde se secreta la ADH? b. Cul es el umbral para la secrecin de ADH? c. Qu sucede con la respuesta secretora de ADH cuando al incremento de la

osmolaridad plasmtica se superpone una reduccin del volumen sanguneo? d. Cules son las funciones de la ADH?

3.2- El control de la secrecin de oxitocina durante el parto es un buen ejemplo de retroalimentacin positiva. Utilizando la figura, explique la regulacin de la secrecin de oxitocina.

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4. GH (Hormona del crecimiento) a. Cules son las hormonas que influyen en el crecimiento normal y cul es su funcin? b. Utilizando la figura siguiente, explique cmo se regula la secrecin de GH.

c. Nombre otros factores que estimulan e inhiben la secrecin de la GH d. Cules son las acciones de la GH sobre el crecimiento y el metabolismo? 5. Glndula Tiroides 5.1- La siguiente figura muestra un esquema de la regulacin del eje hipotlamo-adenohipfisis-tiroides.

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a. Cules son los efectos de la TSH sobre la tiroides y la sntesis de las hormonas tiroideas?

b. Cmo se regula la secrecin de las hormonas tirodeas? c. Suponga que un sujeto ingiere por varios das un compuesto que tiene perclorato

tiocianato, qu suceder con los niveles plasmticos de TSH y de hormonas tirodeas? Fundamente su respuesta. 5.2- La siguiente figura muestra las acciones fisiolgicas de las hormonas tiroideas.

BMR: metabolismo basal; CNS: sistema nervioso central Sobre la base de estas acciones, explique los sntomas que experimenta un sujeto que presenta hipotiroidismo.

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Caso clnico Una mujer de 23 aos, aspirante a modelo profesional, siempre ha cuidado su

dieta para mantener su peso dentro de un rango aceptable. Sin embargo, en los ltimos 3 meses ha perdido 10 kilos de peso corporal a pesar de tener muy buen apetito. Se queja de nerviosismo, insomnio, palpitaciones cardiacas y periodos menstruales irregulares. Ella nota que siempre siente calor incluso cuando hay muy bajas temperaturas ambientales. En el examen fsico, estaba inquieta y presentaba un evidente temblor en sus manos. Su presin arterial fue de 160/85 y su frecuencia cardiaca de 110 lat/min. Tena protrusin ocular y la mirada fija; la parte inferior del cuello estaba abultada (bocio). Estas caractersticas no estaban presentes en una fotografa que se haba tomado un ao atrs.

Se efectuaron algunos exmenes de laboratorio para determinar la etiologa de su condicin y los resultados fueron: T4 total aumentada, TSH disminuida y T4 libre aumentada.

En base a los sntomas de esta paciente y a los hallazgos de laboratorio, el mdico concluy que tena Tirotoxicosis.

a. Qu es la Tirotoxicosis? b. Por qu cada uno de los sntomas es consistente con el aumento de hormonas

tiroideas? El mdico consider las siguientes posibles causas de esta tirotoxicosis:

Aumento en la secrecin de TRH Aumento en la secrecin de TSH Hiperactividad primaria de la glndula tiroides (ej. enfermedad de Graves) Ingesta de hormonas tiroideas exgenas (hipertiroidismo ficticio)

c. De acuerdo a los hallazgos de laboratorio y su conocimiento sobre el eje

hipotlamo-hipfisis-tiroides, incluya o excluya cada una de estas 4 potenciales causas de la tirotoxicosis.

La paciente fue sometida a una tiroidectoma (remocin quirrgica de la glndula tiroides). Mientras esperaba la intervencin quirrgica se le administr 2 medicamentos: propiltiouracilo (PTU) y propanolol.

d. Cul es la razn que tuvo el mdico para administrar estos medicamentos?

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SEMINARIO 5: FISIOLOGA ENDOCRINA II. Usted debe estudiar las siguientes materias: Regulacin de la calcemia Pncreas endocrino 1. Regulacin de la calcemia 1.1- El modelo siguiente esquematiza el metabolismo del calcio en un individuo adulto, cuya ingestin es de 1 gramo diario.

a. De acuerdo al esquema, explique el balance de Calcio. b. Qu hormonas regulan la Calcemia? Dnde se sintetizan? c. Coloque en la flechas las hormonas que actan en los rganos target.

d. Cules son las acciones principales de estas hormonas? e. Cul es el rol de la vitamina D activa (Calcitriol) en la regulacin de la calcemia?

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1.2- Explique por qu un paciente con aumento de la hormona paratiroidea tiene hipercalciuria, si dicha hormona aumenta la reabsorcin renal de calcio. 1.3- Si un paciente presenta niveles de calcio plasmtico bajo los niveles normales:

a. Qu suceder con los niveles plasmticos de PTH, calcitriol y calcitonina? b. Qu suceder con la absorcin intestinal y reabsorcin renal de calcio?

c. Cules clulas estarn ms activas en el tejido seo?

2. Regulacin de la glicemia 2.1- Cules son las hormonas secretadas por el pncreas que participan en la regulacin de la glicemia? Qu tipo de clulas las producen? 2.2- La siguiente figura muestra una clula de los islotes pancreticos y el mecanismo de secrecin de insulina con las mltiples variables que intervienen.

a. De acuerdo al grfico explique los mecanismos y factores que regulan la secrecin de

Insulina. b. Cules son los efectos de la insulina sobre los tejidos perifricos?

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2.3- La caracterstica principal de la diabetes es la hiperglicemia. El test de tolerancia a la glucosa es una prueba de laboratorio que se realiza despus de un ayuno de 8 horas y que permite estudiar el curso temporal de la glicemia en funcin del tiempo, luego de la administracin de una carga oral de glucosa. La carga de glucosa que se utiliza es: - en adultos sanos, 75 gr, disuelta en 375 cc de agua e ingerida en un plazo no superior a 5 minutos. - en embarazadas, 70 gr. - en nios, se calcula en base al peso corporal. Los pasos a seguir son: a. Toma de muestra de sangre venosa para determinacin de la glicemia basal. Si la glicemia basal es mayor o igual a 126 mg/dL, no se realiza la prueba. b. Ingesta de 75 gr de glucosa, como se describi ms arriba. c. Toma de muestra de sangre venosa a los 120 minutos para determinacin de glicemia.. Las siguientes curvas corresponden a un test de tolerancia a la glucosa en dos sujetos.

Sujeto normal Sujeto diabtico

Compare: a. La glicemia basal. b. El curso temporal de la glicemia y de la secrecin de insulina c. Cules son los valores normales de la glicemia basal y a los 120 minutos? d. Cules son los valores de la glicemia basal y a los 120 minutos para considerar a un

sujeto como diabtico?

Glucose

Insulin

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2.4- El siguiente estudio muestra qu sucede con la glicemia durante el ayuno.

Un sujeto normal no ingiri alimentos durante 6 das (slo se le permiti tomar agua) Se determin diariamente la glicemia. Los valores encontrados fueron: da 1 (Basal): 80 mg /dl da 2: 78 mg/dl da 3: 75 mg/dl da 4: 70 mg/dl da 5: 70 mg/dl da 6: 68 mg/dl Haga un grfico de la glicemia vs. el tiempo. Explique: a. Por qu la glicemia no disminuye a niveles ms bajos que el valor normal ? b. De dnde proviene la glucosa plasmtica en este caso?

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SEMINARIO 6: FISIOLOGA ENDOCRINA III. Usted debe estudiar las siguientes materias: Glndula Suprarrenal Gnadas 1. Glndula Suprarrenal 1.1- Nombre las hormonas producidas por la glndula suprarrenal y seale cual es su lugar de sntesis. 1-2- En relacin a los glucocorticoides, cul estmulo es ms importante para su liberacin? Qu etapa de su sntesis es estimulada por la ACTH? 1-3- Cules son los estmulos para la secrecin de la aldosterona? Cul es su accin fisiolgica? 1-4- Cul es el andrgeno secretado por la glndula adrenal ms abundante en la sangre? Cul es su efecto fisiolgico? 1.5- Una persona sufre un asalto. Cmo responde su sistema endocrino frente a esta situacin de estrs? Caso clnico:

Un neonato presenta genitales externos ambiguos. No hay pene y el tamao del cltoris est significativamente aumentado. El estudio cromosmico revela genotipo XX. Se detectan ovarios y tero pero no testculos. Se le realizan otros exmenes de laboratorio y los resultados son los siguientes: Glicemia: 58 mg/dL (normal en ayunas, 60 100 mg/dL) Cortisol srico: bajo el rango normal ACTH srica: aumentada Excrecin de 17 cetoesteroides: aumentada

Se confirma en esta nia recin nacida, ausencia congnita de la enzima crtico-suprarrenal 21 -hidroxilasa. Esta nia padece una forma de hiperplasia suprarrenal congnita. El pediatra recomienda que se inicie una terapia de reemplazo hormonal y que sea sometida a ciruga para reducir el tamao del cltoris. a. Usando su conocimiento sobre las vas de sntesis de las hormonas crtico-

suprarrenales y el diagrama adjunto, discuta cules sern las consecuencias de la deficiencia de la 21 -hidroxilasa, Qu hormonas estarn deficitarias? Qu hormonas se producirn en exceso?

b. Por qu los niveles de ACTH estn aumentados? c. Por qu la glucosa plasmtica y el cortisol estn bajo el rango normal? d. Cul es el significado de la elevacin en la excrecin urinaria de 17- cetoesteroides? e. Por qu esta nia tena aumentado el tamao del cltoris? f. Qu terapia de reemplazo hormonal debera recibir?

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g. En trminos de desarrollo posterior, qu podra haber sucedido con esta nia si esta deficiencia no se hubiese diagnosticado oportunamente?

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2. Gnadas 2.1- Los grficos siguientes muestran las variaciones que experimentan los niveles plasmticos de LH, FSH, progesterona y estradiol durante el ciclo menstrual. Complete los grficos indicando la hormona que corresponde a cada perfil hormonal. Analice y discuta los grficos. Explique las etapas por las que atraviesa el folculo ovrico durante este ciclo.

2.2- Al practicar una biopsia de endometrio a una mujer en edad frtil se observa: estroma endometrial engrosado, marcado crecimiento y tortuosidad de las glndulas, infiltracin leucocitaria e intenso edema intersticial. En qu fase del ciclo menstrual se encuentra?

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2.3- Complete el siguiente esquema con los componentes de la funcin testicular en un hombre adulto normal. Los nmeros 1 y 2 representan los tipos celulares tpicos del testculo.

a. Describa los eventos que ocurren en la pubertad en el hombre y en la mujer. b. Cules son las acciones principales de la Testosterona y Dihidrotestosterona en el

hombre?

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SEMINARIO 7: FISIOLOGA CARDIOVASCULAR . Fisiologa cardiovascular Ciclo cardiaco 1. Qu se entiende por ciclo cardaco y cul es su duracin en el hombre en reposo? 2. Cul es el perodo de reposo del corazn y qu sucede con dicho perodo cuando aumenta la frecuencia cardiaca (taquicardia)? 3. En qu radica la importancia de las vlvulas del corazn y a qu se debe la apertura y cierre de las mismas? 4. Describa cmo se encuentran las vlvulas del corazn en las siguientes subfases de los perodos de sstole y distole ventricular:

a. contraccin isovolumtrica b. expulsin rpida c. expulsin lenta d. relajacin isovolumtrica e. llene rpido f. llene lento g. sstole auricular

Hemodinamia 5. De qu factores depende la velocidad del flujo sanguneo por un vaso? 6. La siguiente tabla muestra una serie de variables medidas en un perro. Vaso rea total de una Velocidad Flujo de sangre seccin (cm2) (cm/seg) (ml/seg) Aorta 0.8 50.0 Ramas arteriales principales 5.0 8.0 Arterias terminales 19.6 2.0 Venas principales 27.0 1.4 Grandes venas 11.0 3.6 Venas cavas 33.0 Capilares 568.0 Sobre la base de estos datos calcule: a. el flujo sanguneo en los territorios vasculares correspondientes. b. el promedio aritmtico del flujo. c. la velocidad de la sangre en los capilares, d. el rea de seccin transversal de las venas cavas

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Funcin Ventricular 7. Qu se entiende por volumen expulsivo, de qu factores depende y cmo lo afectan cada uno de ellos? 8. Qu se entiende por gasto cardaco y de qu factores depende? Presin arterial 9. Qu factores determinan la Presin arterial? 10. Cuando una persona que ha permanecido en posicin decbito dorsal se pone de pi, unos 500 a 700 ml de sangre de las venas de la cavidad torcica se desplazan hacia las venas de las extremidades inferiores, las cuales se expanden para alojar este volumen extra de sangre. Este encharcamiento de sangre reduce el retorno venoso y el gasto cardiaco. La cada resultante en la presin sangunea es inmediatamente compensada por el reflejo barorreceptor.

Utilizando la figura adjunta explique cmo funciona este reflejo en el caso descrito anteriormente.

Microcirculacin 11. Cules son los factores responsables del movimiento de solutos y de agua a travs de las paredes del capilar?

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12. Qu sucede con la cantidad de lquido intersticial en la pierna de un individuo en los siguientes casos (suponiendo que en cada caso los dems factores estn normales):

a. contraccin de las arteriolas b. contraccin de las vnulas c. disminucin de las protenas plasmticas d. dao de la pared de los capilares

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TRABAJO PRCTICO 2: ELECTROCARDIOGRAMA, RUIDOS CARDIACOS Y PRESIN ARTERIAL.

1. Electrocardiograma (ECG). Objetivo Registrar y analizar un ECG en reposo obtenido de un estudiante voluntario. Fundamento del ECG

El cuerpo es un buen conductor de la electricidad debido a que los lquidos tisulares contienen una alta concentracin de iones que se mueven (creando corrientes) en respuesta a diferencias de potencial. Las diferencias de potencial generadas en el corazn, pueden conducirse entonces a la superficie corporal, donde pueden registrarse mediante electrodos de superficie colocados sobre la piel. El voltaje medido entre dos electrodos vara al cambiar la posicin de stos. Diferentes posiciones (derivaciones) entregan diferentes perspectivas, permitiendo as, una imagen ms completa de los eventos elctricos que ocurren en el corazn.

El registro grfico de esta actividad elctrica en funcin del tiempo, se denomina electrocardiograma (ECG). En este trabajo prctico se colocarn electrodos en los sitios establecidos para el registro del ECG y se conectarn a un equipo POWERLab para obtener un trazado como el que se muestra en la figura adjunta.

Las ondas caractersticas del ECG se correlacionan con la actividad elctrica del msculo auricular y ventricular:

a) La onda P corresponde a la despolarizacin de las aurculas. b) El complejo de ondas rpidas QRS corresponde a la despolarizacin ventricular; la

repolarizacin auricular tambin ocurre durante este periodo de tiempo. c) La onda T corresponde a la repolarizacin ventricular.

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El ECG es un examen que por s solo no constituye diagnstico de una enfermedad cardaca pero tampoco la puede excluir del todo. Generalmente el ECG debe ser analizado en conjunto con los hallazgos clnicos y otros exmenes paraclnicos. 2. Ruidos cardiacos. Objetivo Examinar la relacin entre el ECG y los ruidos caractersticos del corazn.

El primer ruido cardiaco lub ocurre durante la primera fase de la contraccin ventricular y se produce por el cierre de las vlvulas aurculo-ventriculares (mitral y tricspide). Cuando los ventrculos se relajan, la presin intraventricular desciende y cuando queda por debajo de la presin que hay en la arteria aorta, las vlvulas semilunares (artica y pulmonar) se cierran, produciendo el segundo ruido cardiaco dup. 3. Presin arterial. Objetivo

Determinar las presiones arteriales mediante el mtodo auscultatorio y observar los cambios en el flujo sanguneo mientras se mide la presin arterial.

En cada ciclo cardaco de un adulto normal joven, la presin en la aorta, arterias braquiales y otras arterias grandes, aumenta hasta alcanzar su valor mximo (presin sistlica: 110-135 mm Hg) y disminuye a un valor mnimo (presin diastlica: 60-85 mm Hg). La presin de pulso es aproximadamente de 50 mm Hg y corresponde a la diferencia entre la presin sistlica (PS) y la diastlica (PD). La presin arterial media es la presin promedio durante todo el transcurso del ciclo cardaco. Como la sstole es ms corta (1/3 del ciclo cardiaco) que la distole (2/3 del ciclo cardiaco), la presin media es algo menor que el valor del punto medio entre las presiones sistlica y diastlica y puede determinarse de manera eficaz slo mediante la integracin del rea de la curva de presin artica. No obstante, como una aproximacin, la presin media se puede calcular usando la siguiente frmula: 1/3 PS + 2/3 PD.

La presin arterial se puede medir en forma directa, insertando una cnula en una arteria y usando transductores de presin. Sin embargo, este procedimiento es invasivo por lo que la presin arterial en el ser humano se mide habitualmente en forma indirecta a travs del mtodo auscultatorio.

Este mtodo auscultatorio se aplica de rutina en todos los servicios mdicos.

Cuestionario Usted debe traer desarrollado y estudiado el siguiente cuestionario: 1. La onda P y el complejo QRS representan la despolarizacin del msculo auricular y ventricular respectivamente. Por qu el complejo QRS tiene una amplitud mayor? Qu puede decir acerca de la amplitud de las otras ondas del ECG? 2. Qu representa el intervalo P-R en el ECG? En qu unidades se expresa? Cul es su valor normal? 3. Cmo se correlaciona el intervalo P-R con la velocidad de conduccin en el nodo aurculo-ventricular?

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La figura siguiente muestra el sistema de conduccin, los distintos tipos de potenciales de accin que se generan en el corazn y su correlacin temporal con la actividad elctrica registrada mediante el ECG.

4. Cules son las corrientes inicas que se generan en las distintas fases de los potenciales de accin de accin de una clula marcapaso y de una fibra ventricular? 5. Cul es la duracin de un potencial de accin en una fibra ventricular? 6. Cunto dura el perodo refractario en la fibra ventricular? Cul es su importancia fisiolgica? 7. Por qu el primer ruido cardiaco se produce inmediatamente despus del complejo QRS? 8. Por qu el segundo ruido cardiaco se produce despus de la onda T? 9. A qu corresponde el primer sonido Korotkoff? 10. Cmo se regula la presin arterial media? Por qu es necesaria su regulacin? 11. Por qu los pacientes hipertensos no deben realizar ejercicios isomtricos?

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ACTIVIDAD PRCTICA 1. Registro de un ECG en reposo. Materiales:

- PowerLab 4/20T conectado a un computador - Cable BioAmp (MLA 2540) - 3 electrodos desechables - Pasta conductora, algodn, alcohol y esponja abrasiva - Fonendoscopio - Botn marcador de tiempo

Mtodo: 1. El estudiante voluntario deber sacarse el reloj y joyas de sus manos. 2. El estudiante deber estar acostado y relajado para minimizar cualquier seal proveniente de algn movimiento. 3. Conecte el botn marcador de tiempo y el cable comn al bioamplificador de la unidad PowerLab como lo muestra el diagrama.

4. La colocacin y conexin de los electrodos debe realizarse de acuerdo a la figura adjunta. En este prctico se utlizar la derivacin 1 de plano frontal (mtodo clsico)

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Es importante destacar que un registro de alta calidad, slo se puede realizar si la resistencia de las conexiones de los electrodos es baja. Ya que la mayor parte de la resistencia se produce en el estrato crneo de la piel, se recomienda desgastar levemente la piel antes de colocar los electrodos. Luego limpiar con un algodn con alcohol las zonas desgastadas, poner un poco de pasta conductora para asegurar un buen contacto y colocar los electrodos. 5. Conecte los electrodos al cable del Bio Amplificador (tierra, negativo y positivo). 6. En la pantalla del computador abra el programa CHART. Entre a Set-up y deje en la pantalla solo 3 canales visibles; utilice el archivo previamente configurado por su profesor. Este archivo fue configurado bajo las siguientes condiciones: Sampling rate. 1000 muestras/segundo View compression. 10:1 Canal 2. Input Amplifier: Range 10V, Low Pass Off, Positive checkbox on. Canal 3. Bio Amplifier: Range 2 mV, Notch checkbox on, High Pass 1 Hz,

Low Pass 50 Hz 7. Comience el registro pulsando el botn START. Si la seal tiene mucho ruido de fondo, asegrese que el estudiante voluntario est relajado. 8. Vaya a la parte inferior derecha de Chart y cambie la compresin horizontal a 5:1 9. 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 ms 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. 10. Utilizando el marcador y el cursor, mida la duracin de 4 ondas P, complejos QRS y ondas T, colocando el marcador sobre el trazado ECG al inicio de la onda y el cursor al final de la onda. Obtenga el tiempo en el display Rate/Time. El smbolo indica que el valor es la diferencia en tiempo entre la posicin del marcador y del cursor. Saque el promedio de los valores obtenidos.

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Anote los resultados obtenidos en 9 y 10 en la siguiente tabla: COMPONENTE

AMPLITUD (mV) PROMEDIO DURACIN

(seg) PROMEDIO

Onda P

Complejo QRS

Onda T

11. Mida el intervalo de tiempo en segundos entre 2 ondas R adyacentes usando el marcador y el cursor. Calcule la frecuencia cardiaca de la siguiente forma: FC = _1__ T T = Intervalo en segundos Como la FC se expresa en latidos por minuto, hay que hacer la conversin de los segundos a minutos. 2. Correlacin entre el ECG y los ruidos cardiacos.

1. Su profesor(a) le explicar cmo usar correctamente el fonendoscopio. 2. En la ventana de dilogos del canal 2 elija Input Amplifier. 3. Presione y libere el botn marcador de tiempo varias veces. Deber observar en la pantalla una deflexin cada vez que realiza esta maniobra. Si no es as, ajuste el rango de trabajo hasta obtener una deflexin claramente visible. Presione OK y vuelva a la ventana de CHART. 4. El voluntario deber colocar la campana del fonendoscopio en el lado izquierdo de su trax, usando la mano derecha. El estetoscopio debe colocarse en diferentes posiciones sobre el trax hasta que el estudiante que est escuchando a travs del estetoscopio, perciba claramente los ruidos cardiacos. Se debe trabajar en silencio, de lo contrario los sonidos ambientales enmascaran los suaves ruidos cardiacos y no se podr realizar este experimento. 5. Presione START y cuando escuche el primer ruido lub presione el botn de tiempo y sultelo cuando escuche el segundo ruido cardiaco dup.

6. Seleccione un trazado que contenga 2 o 3 ciclos cardiacos; seleccione Zoom Window del men de Windows. Aqu aparecern ambas seales sobrepuestas. Anote la correlacin entre el evento y las seales electrocardiogrficas. Si Ud. ha realizado el experimento en forma correcta, el primer ruido aparecer poco despus del complejo QRS y el segundo ruido inmediatamente despus de la onda T.

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3. Medicin de la presin arterial. Materiales:

- PowerLab 4/20T conectado a un computador - Transductor de pulso - Manmetro de mercurio - Brazalete - Fonendoscopio

Mtodo: Tome la presin a un(a) compaero(a) de la forma siguiente:

1. Coloque el brazalete en el brazo correspondiente.

2. Palpe el pulso de la arteria cubital a nivel del pliegue del codo.

3. Coloque la cpsula del fonendoscopio en ese lugar. Debe existir un espacio libre de alrededor de 5 cm entre el borde inferior del brazalete y el lugar en que se coloca la cpsula del fonendoscopio.

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4. Eleve rpidamente la presin a 150 mm Hg, insuflando aire al manguito, con lo que desaparecen los peridicos ruidos arteriales.

5. A continuacin deje escapar lentamente el aire, moviendo el tornillo anexo a la pera de insuflacin y ausculte los ruidos arteriales; al mismo tiempo observe el descenso de la columna de mercurio en el manmetro. La presin sistlica corresponde a la aparicin de los primeros ruidos que se perciben durante el descenso de la presin, y la presin diastlica corresponde al momento en que se reducen notoriamente dichos ruidos, o en su defecto, cuando dichos ruidos arteriales desaparecen del todo.

6. Repita estas mediciones 2 o 3 veces con intervalos de a lo menos 2 minutos, hasta obtener valores consistentes, experimentando con distintas velocidades de escape

de aire, es decir, con una mayor o menor velocidad en el descenso de la columna de mercurio.

7. Calcule la presin de pulso y la presin arterial media.

8. Pdale a un estudiante del grupo que se coloque en posicin horizontal, mdale la

presin arterial y la frecuencia cardiaca. Sin sacar el brazalete, indquele que se ponga de pi rpidamente y vuelva a medir los mismos parmetros. Compare con los valores anteriores.

9. En otro voluntario, (a) mida la presin arterial antes y despus de realizar una maniobra de Valsalva.

10. Mida la presin arterial y la frecuencia cardiaca antes e inmediatamente despus de que otro estudiante realice un trote in situ durante 5 minutos.

Discuta los resultados obtenidos con su profesor. Presin arterial y pulso 1. Entre a CHART y deje en la pantalla slo el canal 1. 2. Trabaje bajo las siguientes condiciones experimentales: Sampling rate. 100 muestras por segundo View compresin. 5:1 para comenzar Canal 1. Input Amplifier: rango 200 mV, Low Pass 50 Hz, Positive

Checkbox On. 3. Conecte el transductor de pulso como lo indica el diagrama (debe quedar firme pero no apretado)

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4. Asegrese que el voluntario est sentado y relajado para minimizar cualquier seal proveniente de algn movimiento. 5. En el canal 1, entre al Input Amplifier y ajuste el valor hasta que la seal sea claramente visible. 6. Vuelva a Chart y registre aproximadamente 10 segundos. 7. Infle el brazalete con aire y eleve rpidamente la presin a 150 mm Hg. Note que la seal de pulso desaparece. 8. Bote el aire a una velocidad de 1 a 2 mm Hg por segundo. Cuando escuche la presin sistlica a travs del fonendoscopio, presione ENTER (sirve para marcar el tiempo). 9. Cuando se alcance la presin diastlica, vuelva a presionar ENTER y luego bote todo el aire del brazalete.

10. Detenga el registro y comprima la seal a 5:1 Sonidos de Korotkoff

Mediante estudios angiogrficos y tcnicas ultrasnicas, se ha demostrado que la primera aparicin de los ruidos caractersticos (presin sistlica) coincide con el pasaje de sangre por la arteria en la zona de compresin braquial. Luego los sonidos sistlicos aumentan de intensidad y de duracin, para disminuir despus a medida que disminuye la presin en el manguito. Estos ruidos se hacen ms sordos y apagados, llegando a desaparecer del todo a presiones inferiores a la diastlica.

Cuando fluye sangre por un vaso sanguneo de paredes colapsables y la presin transmural es negativa (presin interior menor que la presin exterior), entonces pueden originarse autoscilaciones en la pared vascular a causa del flujo intermitente de la sangre en su interior.

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Cambios en el lumen arterial debido al cono de presin del brazalete

Despliegue electrnico de los sonidos de Korotkoff 1. Desconecte el transductor de pulso del Input 1 (entrada BNC).

2. Conecte el cable del cardiomicrfono a la entrada inferior del canal 1 del PowerLab.

3. En el canal 1, abra la ventana Input amplifier. Establezca la siguiente configuracin: Range: 20 mV

Low Pass: 1 kHz Single sided

Encienda el filtro de red Presione OK 4. Nuevamente abra ventana del canal 1 y seleccione Digital filter. Establezca:

Filtertype: Highpass Cut-off frequency: 20 Hz Presione OK

Esta configuracin implica que se registrarn los sonidos entre 20 Hz y 1 kHz, eliminando todos aquellos que estn por sobre o debajo de dicho rango. Registro cardiomicrofnico de la arteria braquial 1. Ponga bajo el manguito neumtico la membrana del cardiomicrfono sobre el trayecto

de la arteria braquial en la flexura del codo (medial al tendn del bceps braquial).

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2. Inicie el registro. Infle rpidamente y desinfle lentamente el manguito. Observe si aparece el registro elctrico de los sonidos de Korotkoff.

3. Detenga el registro. Si no hay seales acsticas, modifique la posicin del

cardiomicrfono y repita el procedimiento.

4. Re-despliegue el registro de la pantalla con vista Zoom y determine las presiones alcanzadas al aparecer y desaparecer los registro acsticos.

Repita esta maniobra mientras un alumno escucha los ruidos de Korotkoff a travs del fonendoscopio y registra con el marcador (ENTER) su aparicin y desaparicin. Existe coincidencia temporal en la aparicin y desaparicin de los ruidos registrados electrnicamente y los escuchados a travs del fonendoscopio? Explique.

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SEMINARIO 8: FISIOLOGIA RESPIRATORIA y SANGRE. 1. La siguiente figura muestra un registro espiromtrico tpico, con los volmenes y capacidades pulmonares.

a. Describa cada uno de los componentes indicados. b. Qu volmenes y capacidades pulmonares se pueden medir con la espirometra? c. Qu proporcin aproximada del volumen pulmonar en reposo (capacidad

funcional residual = FRC) representa el espacio muerto anatmico? 2. a.- Si un adulto normal tiene un volumen corriente de 500 mL y una frecuencia

respiratoria de 14/min, cul ser su ventilacin pulmonar y su ventilacin alveolar? b.- Calcule el volumen corriente y la ventilacin alveolar por minuto de un sujeto que respira a una frecuencia respiratoria de 12/min y tiene una ventilacin minuto de 6 L.

3. Describa todos los tipos celulares que se encuentran presentes en el alvolo. Cul es la funcin de cada tipo celular?

4. Qu le suceder a mltiples burbujas (cada una de ellas con una interfase aire

lquido) de diferentes tamaos que se encuentran interconectadas? Explique de acuerdo a la ley de Laplace. Lleve este ejemplo al sistema respiratorio (zona respiratoria). Cmo se resuelve esta situacin?

5. En cada ciclo ventilatorio, el sistema respiratorio se encarga de optimizar los

parmetros que favorecen la difusin. Explique de acuerdo a la ley de Fick.

6. Con respecto al O2 transportado por la Hemoglobina (Hb):

a. Describa la estructura bsica de la Hb, diga en qu componente sanguneo se localiza, indique su lugar de sntesis y eliminacin.

b. Explique a qu parte de la molcula de Hb se une el O2, cules son las caractersticas de esta unin y cmo se llama el compuesto que se forma.

c. Explique los conceptos de saturacin de la Hb por el O2 y la P50?

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7. La cantidad de O2 unido a la Hb no slo depende de la PO2, pues existen algunos factores que afectan la afinidad de la Hb por el O2, como:

pH Temperatura PCO2 2,3 DPG

a. Qu sucede con la curva de saturacin de la Hb cuando aumentan y cuando

disminuyen estos factores y por lo tanto qu pasa con el transporte de O2 y con la P50?

b. Fisiolgicamente qu significa que la curva de disociacin del O2 se desplace hacia la derecha?

8. De acuerdo con la curva de disociacin hemoglobina-oxgeno, por qu la respuesta

ventilatoria a la hipoxemia no es significativa sino hasta que la PaO2 disminuye bajo 60 mm Hg?

9. Si la proporcin de oxgeno a nivel de mar y a 5500 msnm es de 21%, por qu el ser

humano experimenta falta de aire en la altitud? 10. Defina los siguientes trminos:

a. Eupnea b. Hiperpnea c. Taquipnea d. Hipopnea e. Bradipnea f. Apnea g. Apneusis h. Hipercapnia i. Hipoxemia

11. Dibuje una curva normal de disociacin O2 hemoglobina, y superponga la curva de disociacin O2 hemoglobina en presencia de monxido de carbono (CO). Explique. 12. De qu manera se transporta el CO2 en la sangre? 13. Aplicacin de conceptos:

a. Qu tipo de respiracin adoptara un paciente con una resistencia normal de las vas areas pero pulmones muy rgidos (poco distensibles) para reducir su trabajo respiratorio?

b. Qu sucedera con la difusin de los gases respiratorios, entre el aire alveolar y la sangre de los capilares pulmonares, si un paciente sufre edema intersticial. Plantee una hiptesis respecto de cmo afecta esto a las posibilidades de realizar ejercicio fsico.

c. Si la ventilacin alveolar se duplica y la produccin de CO2 se mantiene constante, qu sucede con la PCO2 arterial?

d. El to de Juan le dice a su sobrino que l puede permanecer todo el tiempo que lo desee 3 metros bajo tierra, pues simplemente respirara por un tubo de 3 cm de radio, conectado desde su boca hasta la superficie. Determine el volumen del cilindro (Vcil = * r2 * h; =3.14; r, radio del cilindro; h, altura del cilindro; 1 L = 1000 cc = 1000 cm3). A qu volumen pulmonar lo adicionara? Si el to de Juan

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respirara a VT (500 mL) o a VT (5 L) y, en ambos casos con una fR 15 min-1; calcule la ventilacin alveolar en cada caso (recuerde que el volumen del espacio muerto anatmico, VD es 150 mL). Con estos antecedentes, indique si el to de Juan est en lo correcto. Fundamente su respuesta.

14. Suponga una persona que viaja al lago Chungar, cul es la respuesta del sistema respiratorio para adaptarse a la altura? Sangre

15. Cul es el volumen de sangre total en un adulto promedio y qu porcentaje del peso corporal representa?

16. Cules son los componentes de la sangre? En qu se diferencia el plasma del suero? 17. Con respecto a los eritrocitos, indique:

a. Funcin b. Lugar de formacin c. Tiempo de vida d. Reguladores de la eritropoyesis

18. El recuento de clulas sanguneas es una importante fuente de informacin para

valorar la salud de una persona. a. Un aumento anormal de eritrocitos recibe el nombre de ------------------- b. A menudo, las infecciones van acompaadas de un recuento elevado de

leucocitos, denominado --------------------------- c. La presencia de un nmero elevado de leucocitos inmaduros en una muestra de d. sangre es diagnstica de la enfermedad llamada --------------------------- e. Un recuento bajo de glbulos blancos se denomina -------------------------------

19. Complete el siguiente cuadro:

Grupo sanguneo

Aglutininas Aglutingenos Genotipo

O

AA AO

B

A y B

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20. Indique cul de las siguientes transfusiones es compatible, justifique su respuesta. a) Dador : Grupo A Receptor : Grupo B b) Dador : Grupo 0

Receptor : Grupo AB

c) Dador : Grupo B Receptor : Grupo AB d) Dador : Grupo AB Receptor : Grupo 0 21. Cuando se lesiona un vaso sanguneo, se activan varios mecanismos fisiolgicos que promueven la hemostasia o cese de la hemorragia.

a. Qu es la hemostasia? b. Investigue en qu consiste y cmo se previene la enfermedad hemoltica del recin

nacido.

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TRABAJO PRCTICO 3: ESPIROMETRA.

Una importante aplicacin prctica de la Fisiologa Respiratoria son las pruebas de funcin pulmonar. La espirometra es una de las pruebas de funcin pulmonar ms til y ms usada en todo el mundo. Introduccin

La espirometra permite visualizar, medir y calcular muchos componentes de la funcin pulmonar (como se muestra en las Fig. 1 A y B). La respiracin consiste en ciclos repetidos de inspiracin seguidos por espiracin. Durante el ciclo respiratorio, un volumen especfico de aire es arrastrado al interior y luego espirado fuera de los pulmones; este volumen es el volumen corriente o tidal (VT). En la ventilacin normal, la frecuencia respiratoria (R) es aproximadamente 15 ciclos respiratorios por minuto. Este valor vara con el nivel de actividad. El producto de R y VT corresponde a la ventilacin pulmonar (VE). Este parmetro tambin cambia segn el nivel de actividad.

La capacidad total de los pulmones comprende cuatro volmenes pulmonares

funcionales: el volumen corriente (VT), volumen de reserva inspiratorio (IRV), volumen de reserva espiratorio (ERV) y el volumen residual (RV). Hay cinco capacidades pulmonares que son la suma de dos o ms volmenes pulmonares: capacidad inspiratoria (IC), capacidad espiratoria (EC), capacidad residual funcional (FRC), capacidad pulmonar total (TLC) y capacidad vital (VC). Observe que RV, FRC, y TLC no pueden ser medidos por el espirmetro. Sin embargo, estos valores pueden estimarse usando ecuaciones o bien utilizando otras tcnicas como la pletismografa corporal o la tcnica de dilucin con helio.

Los parmetros forzados, los cuales evalan la habilidad de ventilar los pulmones

con un esfuerzo voluntario mximo, son a menudo de mayor valor clnico que las capacidades y los volmenes pulmonares simples. El volumen espiratorio en un segundo (FEV1), el flujo inspiratorio mximo (PIF) y el flujo espiratorio mximo (PEF) son fuertemente afectados por la resistencia de la va area y son importantes en la deteccin y monitoreo de desrdenes obstructivos (bronquitis, enfisema y asma). La capacidad vital forzada (FVC) o sea el mximo volumen de aire que se puede espirar en el menor tiempo posible despus de una inspiracin mxima, se encuentra reducida en los desrdenes restrictivos como la fibrosis pulmonar. En condiciones normales, el FEV1 representa alrededor del 80% de la FVC.

En la Fig. 1 B, la FVC se representa grficamente ms grande que VC, pero en la

prctica es, a menudo, ms pequea.

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Figura 1: Volmenes y capacidades pulmonares Equipos y materiales Power-Lab con chart sofware Espirmetro ML 140 Pinzas para la nariz Boquilla, filtro y tubo de respiracin Cabezal de flujo Procedimientos Generales

Encienda el PowerLab y el transductor del volumtrico de presin (POD del espirmetro) por lo menos 15-min antes de utilizarlos. El transductor (pod) debe conectarse al canal 1 del PowerLab (conector de 8-pin). NOTA: todos los implementos que utilizarn los voluntarios, y que estarn en contacto con la boca y el aire espirado se han lavado con desinfectante. Si actualmente sufre de alguna infeccin respiratoria no es recomendable que sea voluntario para estos experimentos.

A

B V T

IRV

ERV

FRC

RV

TLC

VCFVC

IC

EC

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Click here to zero the Spirometer Pod

Figura 2: Configuracin para el uso del neumotacmetro PowerLab.

El cabezal de flujo (pneumotacgrafo de malla) debe colocarse sobre el mesn, fijo

con las pinzas dispuestas en el soporte universal y no debe moverse durante todo el prctico. En la ventana de Setup seleccione 2 canales.

En el amplificador de espirometra spirometer pod de Channel 1, seleccione: Range,

500 mV; Low Pass, 10 Hz y pulse el botn Zero. Utilice compresin 10:1. (Fig. 3)

Figura 3: Configuracin del transductor (pod) de espirometra. Cuando la puesta a cero ha terminado, el voluntario debe espirar suavemente a

travs de la boquilla conectada al cabezal de flujo y observar la seal registrada en el rea de despliegue de datos. Si el registro es descendente (es decir, negativo), usted no necesita invertirlo. Si la seal es positiva, invirtala presionando el botn invert una vez para cambiar su estado.

Seleccione con el mouse todo el registro de volumen corriente, incluyendo las espiraciones forzadas. En la funcin men del canal 1 escoja Spirometry Flow. En la opcin Raw Flow Channel (Fig. 4 A) debe aparecer Ch1: Flow y MLT 1000L en la calibracin Flow Head. Presione OK. Ahora debe aparecer (L/s) en la escala de flujo. En la funcin men del canal 2 escoja Spirometry Volume. En la opcin Spirometry Flow Channel debe aparecer Ch1: Flow (Spirometry Flow) y la correccin de volumen encendida () de la Fig. 4 B. Presione OK. Ahora debe aparecer (L) en la escala de volumen.

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A B

Figura 4: Ventanas de Spirometry Flow (A) y Spirometry Volume (B).

Pulse el botn de OK para cerrar la caja del dilogo y volver a la vista Chart.

El voluntario debe poner la boca en la boquilla del neumotacmetro. Coloque el oclusor nasal, procurando que todo el aire respirado pase a travs de la boquilla, filtro y, posteriormente, al neumotacmetro (Fig. 5).

Figura 5: Diseo experimental. En el canal 1, ajuste la escala (set scale) entre 10 L/s y -10 L/s; en el canal 2, entre 5 L y -5 L. En ambos casos, presione OK al terminar.

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Determinacin de volmenes y capacidades pulmonares Objetivos

- Medir volmenes y capacidades pulmonares. - Examinar el ciclo respiratorio y medir flujo y cambios de volumen.

NOTA: es importante que el alumno voluntario no observe la pantalla del computador durante TODO el registro (para evitar el control voluntario de la respiracin). SIEMPRE DEBE LLEVAR EL ESPIRMETRO A CERO PREVIO A CADA MEDICIN. Procedimiento Todos los datos deben ser anotados en una tabla que indique el parmetro y el valor. 1. El voluntario debe haber puesto previamente el espirmetro en cero tal como se indic previamente (spirometer pod). 2. Pda al voluntario que se coloque el oclusor nasal y que respire normalmente a travs del cabezal de flujo (Fig. 4). Presione Start para iniciar el registro y registre la ventilacin pulmonar normal durante 20 segundos. Agregue el comentario ventilacin pulmonar normal al registro de Chart. Pulse el botn Stop para finalizar la grabacin. 3. Un miembro del grupo debe observar el nmero de veces que el voluntario respir en el tiempo de 20 segundos. Calcule cuntas respiraciones habra en un perodo de un minuto (R). El valor de R (/min) debe ser registrado en la tabla que se encuentra al final de esta gua (Apndice 1). Tambin registre la frecuencia respiratoria en las unidades Hz (divida el nmero de respiraciones en un minuto por 60). 4. Pulse el botn Start de Chart para empezar a grabar y prepare el comentario procedimiento de IRV. 5. Al final de una inspiracin corriente normal pida al voluntario que inspire tan profundamente como le sea posible y luego que respire normalmente. Presione ENTER para agregar el comentario al Chart. 6. Prepare el comentario procedimiento de ERV. Al final de una espiracin corriente normal pida al voluntario que exhale tan profundamente como le sea posible y luego que respire normalmente. Presione ENTER para agregar el comentario al Chart. NOTA: puede ser til ajustar el eje vertical para que la seal ocupe entre un medio a dos tercios del eje vertical o puede cambiar la compresin horizontal (se recomienda 5:1). Anlisis

1. Coloque el Marcador (M) como se indica en la Fig. 6. Para obtener el valor numrico del Volumen Corriente considere el volumen desplegado a la derecha del canal. El nmero tiene un smbolo delante de l, indicando que es la diferencia entre el volumen en la posicin del indicador y el volumen en la posicin del Marcador. Si usted tiene el Marcador y el indicador en los lugares correctos, el valor mostrado es el volumen corriente o tidal (VT) para esa respiracin. Mida las amplitudes de 4 ondas. Ingrese el promedio en la tabla de resumen final que aparece en el apndice 1.

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Figura 6: Registro respiratorio tpico, desplegando una compresin horizontal 5:1. El Marcador y el cursor de onda estn colocados de manera de medir el volumen corriente de una respiracin normal. 2. Retorne el Marcador a su posicin en la esquina inferior izquierda arrastrndolo o pulsando el botn del mouse.

3. Usando la frecuencia respiratoria R (min-1), que observ en un perodo de un minuto y el valor promedio para VT, calcule el Volumen minuto (VE) usando la Ecuacin 1. Registre su valor para VE en la tabla.

RTE *VV (L/min) Ecuacin 1 4. Busque el comentario que contiene procedimiento de IRV. Coloque el Marcador en el peak del volumen inspiratorio de la respiracin anterior y el cursor de onda al peak del trazado de volumen de la inspiracin profunda (Fig. 7). La diferencia desplegada a la derecha de la ventana es el volumen de reserva inspiratoria (IRV). Registre su valor sin considerar el signo delta (). Mida 3 amplitudes y considere el promedio de las mismas como valor final.

Figura 7: Registro del procedimiento IRV

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5. Calcule la capacidad inspiratoria (IC) considerando el valor promedio de VT e IRV. IRVVIC T (L) Ecuacin 2 6. Retorne el Marcador a su lugar. 7. Busque el comentario que contiene procedimiento de ERV. Coloque el Marcador como se indica en la Fig. 8. La diferencia que se desplegar a la derecha de la ventana es el volumen de reserva espiratorio (ERV). Mida 3 amplitudes y considere el promedio de las mismas como valor final.

Figura 8: Registro del procedimiento ERV. 8. Calcule la capacidad espiratoria (EC) considerando el valor promedio de VT y ERV.

ERVVEC T (L) Ecuacin 3

9. Calcule la VC del voluntario usando los valores experimentalmente derivados para IRV, ERV, y VT.

ERVIRVVVC T (L) Ecuacin 4 10. Use la tabla adjunta al final de esta gua (Apndice 2) para determinar la capacidad vital predicha para el voluntario (VC). Este valor vara segn el sexo, la altura y la edad del voluntario. 11. El volumen residual (RV) es el volumen de gas que permanece en los pulmones despus de una espiracin mxima. El RV no se puede determinar mediante espirometra. Usando La Ecuacin 5, determine el RV predicho para el voluntario. Esta ecuacin predice RV para los sujetos entre 16-34 aos de cualquier sexo.

25.0*VCRV (L) Ecuacin 5

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12. La capacidad pulmonar total (TLC) es la suma de la capacidad vital y volumen residual. Calcule la TLC para el voluntario usando los valores de VC y RV.

RVVCTLC (L) Ecuacin 6 13. La capacidad residual funcional (FRC) es el volumen de aire que permanece en los pulmones al final de una espiracin normal. Calcule los valores de FRC.

RVERVFRC (L) Ecuacin 7 14. Seleccione un rea de la ventana Chart que contiene la respiracin normal asegurndose de seleccionar los ciclos respiratorios completos. Escoja el comando Report del men de Spirometry. La ventana de Report contiene varios parmetros calculados por la extensin de Spirometry de los datos seleccionados (Fig. 9). Ingrese los resultados para el VE, VT, y R en su Tabla y compare.

.

Figura 9: Ventana Report de espirometra

Prueba de funcin pulmonar NOTA: Recuerde llevar el espirmetro a cero 1. Inicie el registro y pida al voluntario que se coloque el oclusor nasal y que respire normalmente a travs del neumotacmetro. Al final de una inspiracin corriente normal pida al voluntario que respire tan profundamente como le sea posible y luego que exhale tan rpida y profundamente como le sea posible, terminando con una respiracin corriente normal. Detenga el registro y retire los equipos del voluntario. 2. En el registro del flujo, mueva el cursor al valor mximo alcanzado durante la inspiracin forzada. El valor absoluto desplegado a la derecha de la ventana corresponde al peak (mximo) de flujo inspiratorio (PIF). Multiplique el valor por 60 para convertir de L/s a L/min. 3. Del mismo trazado de flujo, mida el peak de flujo espiratorio (PEF) para una espiracin forzada. Multiplique el valor por 60 para convertir de L/s a L/min (no considere el signo negativo). 4. Para calcular la capacidad vital forzada (FVC), ponga el Marcador en el valor mximo alcanzado durante la inspiracin en el registro de volumen, y el cursor en la

60

espiracin mxima (Fig. 10) y obtenga el valor del despliegue a la derecha de la ventana (sin considerar el signo). 5. Para medir el volumen espiratorio forzado durante 1 segundo (FEV1), ponga el Marcador en el valor mximo del volumen y el cursor a 1 s del peak. Lea el valor del volumen. 6. Repita el procedimiento (1-5) tres veces e incluya los valores por separado en su tabla. 7. Seleccione del registro anterior una zona que incluya por lo menos un par de ventilaciones corrientes normales, la ventilacin forzada y unas pocas ventilaciones normales posteriores. En el men de espirometra escoja Report y obtendr los valores de PIF, PEF, FVC y FEV1 e inclyalos en su tabla. 8. Calcule la razn porcentual entre FEV1 y FVC.

100*FVC/1FEV (%) Ecuacin 8

Figura 10: Registro de ventilacin forzada

Preguntas

1. Qu parmetros de la funcin pulmonar midi en este trabajo prctico? Cules parmetros slo se pueden estimar mediante la espirometra? 2. En la ventilacin en reposo, la mayora del esfuerzo muscular se realiza durante la inspiracin. La espiracin es, en gran medida, pasiva debido al retroceso elstico de los pulmones y relajacin del diafragma. Puede usted correlacionar este hecho con la forma del trazado del volumen inspiratorio y espiratorio? 3. Cmo se comparan los valores obtenidos manualmente con respecto a los obtenidos mediante el comando report de espirometra. Qu factores explicaran las diferencias (si las hubiera)? 4. Coinciden los valores de VC obtenidos mediante espirometra con los obtenidos de la tabla final (Apndice 2)? Qu factores explicaran las diferencias (si las hubiera)?

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5. Qu es el volumen espiratorio forzado en un segundo y cul es la utilidad diagnstica de su determinacin en clnica? 6. Comparado con un sujeto que tiene valores espiromtricos normales, cul ser el patrn observado en CVF, FEV1 y FEV1/CVF en un paciente que tiene un cuadro respiratorio de tipo obstructivo? Y en un paciente que tiene un cuadro restrictivo?

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Apndice 1. Tabla de parmetros respiratorios

VOLUNTARIO 1 VOLUNTARIO 2 Parmetro Abreviatura Unidades Valor

experimental o calculado

Report Valor experimental o calculado

Report

Frecuencia

R min-1 Hz

Volumen corriente

VT L

Volumen espiratorio minuto

RTE *VV

L/min

Volumen de reserva inspiratoria

IRV L

Capacidad inspiratoria

IRVVIC T L Volumen de reserva espiratoria

ERV L

Capacidad espiratoria

ERVVEC T L Capacidad vital

ERVIRVVVC T

L

Volumen residual

25.0*VCRV L Capacidad pulmonar total

RVVCTLC L

Capacidad residual funcional

RVERVFRC L

Flujo inspiratorio mximo

PIF L/min L/min L/min

Flujo espiratorio mximo

PEF L/min L/min L/min

Capacidad vital forzada

FVC L L L

Volumen espiratorio forzado por 1 segundo

FEV1 L L L

100*FVC/1FEV %

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Apndice 2.

NOTA: Para ver valores de referencia en poblacin chilena consultar la siguiente bibliografa: Ecuaciones de referencia espiromtrica en poblacin chilena. Gutirrez, M., Rioseco, F., Rojas, A. y Casanova, D. (1997). Rev. Chil. Enf. Respir., 13:165-17.

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SEMINARIO 9: FISIOLOGA RENAL Y EQUILIBRIO CIDO-BASE. 1. En la siguiente figura, identifique las estructuras sealadas. Relacione cada una de ellas con las siguientes funciones:

Filtracin Reabsorcin Secrecin Excrecin

ArteriolaAferente

Glomrulo

TbulodistalTbuloconector

Tbulocolector

AsadeHenle

Alavenarenal

Filtracin:delasangreaCBReabsorcin:dellumenalasangreSecrecin:delasangreal lumen

Excrecin:dellumenalexterior

CpsuladeBowman

Tbuloproximal

2. Explique en qu consiste cada una de las funciones indicadas en la pregunta anterior. 3. Las fuerzas responsables de la filtracin glomerular son las mismas que estn involucradas en el intercambio de lquido en el lecho capilar. La ultrafiltracin ocurre porque las fuerzas de Starling (presin hidrosttica y onctica) determinan el paso de lquido desde el lumen de los capilares glomerulares, a travs de la barrera de filtracin, hacia el espacio de Bowman.

La figura que sigue muestra las arteriolas, un capilar glomerular idealizado y las fuerzas de Starling que gobiernan la ultra filtracin glomerular:

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PUF: presin neta de ultrafiltracin PGC: presin hidrosttica capilar glomerular PBS: presin hidrosttica espacio de Bowman GC: presin onctica capilar glomerular BS: presin onctica espacio de Bowman

a. Cules son las presiones que favorecen la filtracin y cules se oponen a ella? b. Calcule la Presin efectiva de Filtracin en el lado aferente y eferente del capilar

glomerular. c. Por qu cree Ud. que la tasa de filtracin glomerular es considerablemente mayor

en los capilares glomerulares que en los capilares sistmicos? 4. Discuta cmo se ver afectada la tasa de filtracin glomerular en las siguientes situaciones:

a. Disminucin de la resistencia en la arteriola aferente b. Aumento de la resistencia en la arteriola eferente c. Disminucin de la presin arterial por hemorragia intensa d. Hipoalbuminemia e. Obstruccin aguda del tracto urinario por litiasis renal

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5. La velocidad de filtracin glomerular (VFG) es el nico parmetro clnico medible para evaluar la integridad de la masa funcional renal. Para medir la VFG se usa el concepto de clearance renal; este concepto alude a que el plasma se limpia de una molcula cuando la sangre que la contiene pasa por los riones.

a. Cules son las razones por las cuales el clearance de inulina es un buen indicador de la VFG?

b. Por qu el clearance de inulina NO se usa en la prctica clnica como indicador de la VFG?

c. En vez del clearance de inulina se usa el clearance de creatinina. Explique por qu.

6. Explique el concepto de Autorregulacin renal y en qu consiste el mecanismo. 7. El siguiente grfico muestra el manejo renal de la glucosa.

a. Explique el grfico b. Cmo es la relacin entre la carga filtrada y la reabsorcin cuando la glicemia es

superior a 200 mg/dL? A qu se debe? c. Cmo es la relacin entre la carga filtrada y la reabsorcin cuando la glicemia es

inferior a 200 mg/dL? d. Cul es el umbral de la glucosa?

8. Qu hormona regula la excrecin renal de Sodio? Indique su lugar de accin y el tipo de receptor.

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9. Si a un paciente se le administra un diurtico como furosemida:

a. En qu transportador y segmento del nefrn acta este tipo de diurtico? b. Qu suceder con la reabsorcin de NaCl en este segmento?

10. Un sujeto sano permanece por 24 horas sin acceso al agua como bebida. En relacin a este sujeto explique:

a. Cul ser la seal que gatillar los mecanismos responsables de mantener el balance de agua?

b. Qu suceder con el flujo urinario y la osmolaridad de la orina del sujeto? 11. Describa los mecanismos homeostticos involucrados en la mantencin de los niveles de K+ plasmtico, despus de la ingesta de una comida rica en K+. Por qu es importante la regulacin de la concentracin plasmtica de potasio? 12. Explique por qu es importante la regulacin de la concentracin de protones en el plasma. Cul es el origen de los protones del plasma? 13. Nombre 3 mecanismos reguladores de la concentracin plasmtica de protones. 14. La tabla siguiente muestra variables medidas en sangre arterial de pacientes con distintos trastornos cido-base. Complete los espacios en blanco. Compare con los valores normales.

Alteracin

pH

PaCO2 (mm Hg)

[HCO3-] plasma (mEq/L)

Trastorno cido-base

Vmitos prolongados

7.50 49

Ingesta de NH4Cl

22 10

Diabetes mellitus descompensada

28 12

Bronquitis crnica 7.33 68

Valores normales 7.37-7,42 37-43 23-25

a. Cmo responde el sistema renina-angiotensina-aldosterona en el paciente que tiene vmitos prolongados? b. La ingesta de NH4Cl equivale a la adicin de HCl al organismo. Cmo explica el valor de la PaCO2 que tiene el paciente? c. Por qu el paciente con diabetes mellitus desarrolla un trastorno cido-base? d. Cmo debera estar la excrecin neta de cido en el paciente diabtico? Por qu? e. Cmo se explica el trastorno cido-base del paciente con bronquitis crnica?

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CUADRO RESUMEN