COMPROBACIÓN DE QUE LA SECRECIÓN DE ENDORFINAS AUMENTA EL UMBRAL DEL DOLOR

11ª PRÁCTICA DE LABORATORIO 3, 11 y12 de octubre de 2014

2ºE BI I.E.S. Rosa Chacel

GONZALO

FUERTES

SÉMELAS

Gonzalo Fuertes Sémelas 1ºE BI I.E.S. Rosa Chacel

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ÍNDICE

1. RESUMEN .............................................................................. 4

2. FUNDAMENTO TEÓRICO ................................................. 5

3. MATERIALES ....................................................................... 6

4. DATOS ..................................................................................... 7

4.A) OBTENCIÓN DE DATOS BRUTOS ............................................................ 7

4.B) PROCESAMIENTO DE DATOS ................................................................. 8

4.C) REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS DATOS ......................................... 10

5. CONCLUSIONES ................................................................ 12

6. EVALUACIÓN ..................................................................... 12

7. PROPUESTAS DE MEJORA ............................................. 14

8. BIBLIOGRAFÍA Y WEBGRAFÍA .................................... 15

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1. RESUMEN

El objetivo de esta práctica es comprobar que las endorfinas aumentan el umbral

del dolor, es decir, que mediante su secreción se reduce la sensación de daño físico en

un individuo.

Para ello se someterá a una serie de individuos a aguantar el dolor que produce

el frío en las manos mediante la sujeción de hielos, y anotar cuánto tiempo son capaces

de resistir. Después se les hará correr durante 10 minutos, para segregar endorfinas

mediante el ejercicio físico. Por último, se repetirá el proceso de los hielos después de

correr, para confirmar que soportan más tiempo el dolor con las endorfinas en su sangre

que sin ellas.

Las conclusiones a las que se llegarán serán que después de correr el tiempo de

aguante sujetando los hielos es mayor que antes de correr, y que esta acción es por

causa de las endorfinas.

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2. FUNDAMENTO TEÓRICO

Las endorfinas son neuro-péptidos de pequeño tamaño que se segregan de forma

endógena al organismo a través de la médula espinal, la glándula pituitaria y el

hipotálamo a la sangre, que es la que las transporta hacia los neuro-receptores

especializados situados por todo el organismo. Se almacenan en el hipotálamo.

Funcionan como neurotransmisores, y son moduladores de procesos en el organismo

como por ejemplo la reproducción, la temperatura corporal y el hambre. Se segregan

durante los desarrollos físicos o sentimentales del organismo, es decir, cuando el

individuo hace ejercicio físico o siente emociones fuertes.

Las endorfinas funcionan como opiáceos naturales, es decir, como los analgésicos

derivados de la droga de opio, pero segregados por el propio organismo para la

regulación de los procesos anteriormente mencionados.

Entre otras, las funciones principales de las endorfinas son: «promover la calma,

crear un estado de bienestar, mejorar el humor, reducir el dolor, retrasar el proceso de

envejecimiento, potenciar las funciones del sistema inmunitario, reducir la presión

sanguínea, contrarrestar los niveles elevados de adrenalina asociados a la ansiedad y

ayudar a reducir los síntomas de sensaciones emocionales negativas.»1

Por ello, el deporte sube tanto la autoestima, el humor y la sensación de

satisfacción, precisamente por la secreción de endorfinas.

Ya que funcionan como analgésicos, las endorfinas juegan un papel importante

cuando el individuo tiene sensaciones de dolor. La teoría dice que las endorfinas pueden

llegar a ser veinte veces más potentes que algunos medicamentos en la reducción del

dolor, ya que inhiben la función de las fibras nerviosas que transmiten esta sensación de

daño. Las endorfinas también tienen una ventaja respecto a los analgésicos externos al

organismo, y es la reducción añadida del daño emocional, aunque no mediante la

inhibición de las fibras nerviosas, ya que estas no tienen nada que ver con los

sentimientos, sino actuando directamente sobre el cerebro. Sin embargo, en esta práctica

nos centraremos únicamente en el dolor físico.

Los receptores de dolor en el organismo de un individuo varían con respecto a

otros individuos. Esto es debido a la variación genética y a las experiencias personales

de cada persona, de forma que el umbral de dolor para cada organismo sea diferente al

de los demás.

1 JUNI ANTICH, M., Que son las endorfinas?, Reverse Therapy

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3. MATERIALES

Cubos: para contener el agua fría, donde se meterán las manos de los individuos

sujetando los hielos.

Agua fría: para contener los hielos dentro de los cubos.

Hielos: para cogerlos y aguantar el dolor, así como para depositarlos en el agua,

dentro del cubo, y mantenerla fría.

Cronómetro: para medir los tiempos de aguante de los individuos y los 10

minutos de carrera.

Mucho espacio: es necesario un espacio por donde hacer correr a los

individuos.

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4. DATOS

A continuación se presentan y procesan los datos recogidos durante la experimentación.

4.A) OBTENCIÓN DE DATOS BRUTOS

En las siguientes tablas se encuentran los datos de los tiempos de aguante de los

individuos antes y después de la carrera de 10 minutos.

Tabla 1: tiempos de aguante.

Individuos Tiempo antes de correr (s)

/ t = ±2s

Tiempo después de correr (s)

/ t = ±2s

1 81 105

2 54 87

3 334 1139

4 55 140

5 101 121

6 370 417

7 21 28

8 16 309

9 190 297

10 385 399

Esta tabla muestra el tiempo que aguantaron los individuos con los hielos en las

manos antes de correr, es decir, contando con un estado de reposo previo a la

experimentación. También muestra el tiempo que aguantaron los individuos con los

hielos en las manos después de correr, es decir, habiendo acabado un periodo en estado

de alteración provocado por la carrera.

He elegido la incertidumbre de ±2 segundos debido a la suma de dos errores que

he tenido en cuenta: el error asociado a los cronómetros, que medían en segundos, y el

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error que puede haber sido cometido por el experimentador al parar el tiempo del

cronómetro, ya que hay un intervalo de reacción entre que el experimentador ve cómo el

individuo suelta el hielo y aprieta el botón.

Los individuos fueron los alumnos de 2ºE de Bachillerato Internacional del I.E.S.

Rosa Chacel, es decir, que los individuos puestos a estudio fueron los mismos

experimentadores.

4.B) PROCESAMIENTO DE DATOS

En este apartado se calculan parámetros como las medias, la desviación estándar y

la T de Student para procesar y comparar los datos.

Tabla 2: medias. Tabla 3: diferencias.

MEDIAS Individuos

Diferencias

de tiempo (s)

/ t = ±2s

Tiempo antes de

correr (s)

/ t = ±2s

Tiempo después

de correr (s)

/ t = ±2s

1 24

2 33

3 805

4 85

161 304

5 20

6 47

7 7

8 293

Diferencia de

tiempos medios

(s)

/ t = ±2s

144

9 107

10 14

MEDIA de las

diferencias (s)

/ t = ±2s

144

La Tabla 1 muestra las medias de los tiempos de todos los individuos, tanto antes como

después de correr, así como la diferencia de los tiempos medios.

La Tabla 2 muestra la diferencia de los tiempos antes y después de correr. Como todos

los valores son positivos, significa que todos los individuos aguantaron más tiempo

después que antes de correr.

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La incertidumbre se ha mantenido en ±2 segundos en ambos los casos. Como se puede

observar, el valor de la media de la diferencia de tiempos y la diferencia de los tiempos

medios es la misma: 144. Esto quiere decir que los 10 individuos aguantaron con los

hielos en la mano una media de 144 segundos más después de correr que antes de

correr.

Sin embargo, aunque las medias nos den una aproximación de los tiempos, no son

representativas de todos los datos, ya que individuos como el 7 y el 10 tienen unos

tiempos de diferencia muy bajos en comparación con 144, que es la media, y por el

contrario el individuo 3 tiene un tiempo de diferencia muy alto para comparar todos los

datos por igual. Así que usando estos datos medios como punto de partida procesaremos

los datos mediante métodos estadísticos más precisos en cuanto a comparación de

muestras. Para empezar hallaremos las desviaciones media y estándar.

Tabla 4: desviaciones.

Desviación media 162

Desviación estándar 234

La desviación estándar es más precisa estadísticamente que la desviación media.

Observamos entonces que, teóricamente, cuanta más precisión obtenemos, más aumenta

el valor. Al principio teníamos una media de 144, y con las desviaciones hemos

aumentado a valores de 162 y después de 234.

La desviación estándar nos indica también la dispersión de los datos. Esta

desviación supone un 163% respecto de la media. Este porcentaje es un valor

extremadamente alto, lo que muestra que los datos están realmente dispersos.

A pesar de ello, el 90% de los datos está dentro de la media más menos una desviación

estándar. Esto quiere decir que los datos centrales están bastante agrupados.

El otro 10% de los datos lo compone la diferencia de tiempos del individuo 3, que

supone un caso especial, ya que este dato se abarca con la media más tres veces la

desviación estándar. Es este individuo el que supone principalmente la altísima

dispersión en el conjunto de los datos.

Por último, para comprobar si hay diferencias significativas entre los datos en

conjunto, aplicamos la T de Student. La siguiente tabla muestra los datos necesarios

para comparar los datos de los tiempos de los individuos sujetando los hielos antes de

correr con los de después de correr:

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Tabla 5: T de Student.

Valor crítico Valor de T

Entre los tiempos antes

y después de correr 1.330 1.270

Con estos números obtenidos de la prueba, observamos que el valor de T es menor que

el valor crítico, por lo que no hay diferencias significativas entre ambos conjuntos de

datos.

4.C) REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS DATOS

En este apartado se muestran representados gráficamente los datos más relevantes

de las tablas anteriores.

Gráfica 1: tiempos antes y después de correr.

Este gráfico muestra los datos de la Tabla 1 comparándola con la Tabla 2, es

decir, incluyendo las medias.

0

200

400

600

800

1000

1200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Tiempo antes de correr (s) / t = ±2s Tiempo después de correr (s) / t = ±2s

INDIVIDUOS

Tiem

po

(s)

Media

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Gráfica 2: diferencia de tiempos.

Este gráfico muestra los datos de la Tabla 3.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Media

INDIVIDUOS

Tiem

po

(s)

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5. CONCLUSIONES

Observando las Tablas 2 y 3 determinamos que las endorfinas sí que aumentan

el umbral de dolor en un organismo. Después de correr, todos los individuos

incrementaron sus tiempos de aguante respecto a los de antes de correr.

Con la Tabla 1 también se puede llegar a la conclusión de que es cierto que,

debido a la variación genética y a las experiencias personales, cada organismo tiene un

umbral de dolor diferente, ya que existen grandes variaciones de tiempos de aguante

entre los diferentes individuos, tanto antes como después de correr.

Otra posible explicación de las grandes diferencias de tiempo es la de la

costumbre de hacer ejercicio físico. El conjunto de los 10 individuos estaba compuesto

por personas deportistas y personas con una vida más sedentaria. Probablemente las

personas que habitualmente hacen deporte segregaron menos endorfinas que las

sedentarias, ya que el organismo de los deportistas tenderá a reducir el nivel de

endorfinas cuando hace una actividad a la que está acostumbrado, debido a que no

necesita tanta cantidad de estos neuro-péptidos.

Por último, en la Tabla 5, donde se calcula la T de Student, se determinó que no

hay diferencias significativas entre el conjunto de datos de antes de la carrera y el

conjunto de datos de después de correr. Esto nos lleva a concluir que el aumento del

tiempo que los individuos aguantaron con los hielos es proporcional. Esto quiere decir

que, en general y a nivel individual, en las 10 personas las endorfinas actuaron

produciendo los mismos efectos de igual manera.

6. EVALUACIÓN

El proceso del experimento es bastante sencillo. Esta práctica nos permite

determinar que las endorfinas aumentan el umbral del dolor, como se ha comprobado.

Sin embargo no nos permite cuantificar el efecto de estas endorfinas. Sólo se miden

unos tiempos, que pueden ser mayores o menores, y esto no posibilita saber la cantidad

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de este tipo de neuro-péptidos que se han segregado en ese tiempo, ya que pueden ser

muchas con poca potencia o pocas con mucha potencia.

Además, es un punto débil de este experimento el hecho de que sólo se mida el

umbral de dolor después de haber segregado endorfinas mediante el ejercicio físico, ya

que no es la única forma de producirlas. Ya que los receptores de daño de la piel

(térmicos, en este caso) de cada organismo son distintos y no se encuentran en las

mismas cantidades, es limitante haber medido el aguante de los individuos después de

segregar endorfinas de una sola manera.

También aumenta el riesgo de error haber tomado los datos sólo una vez, ya que

sólo disponemos de un único tiempo antes de correr y de otro único tiempo después de

correr.

Por otra parte, como el proceso elegido para generar endorfinas es el ejercicio

físico, esto aumenta la temperatura corporal de los individuos, así que el tiempo de

aguante de frío después de correr puede verse incrementado no sólo por las endorfinas,

sino también porque los individuos están más calientes y los hielos harán menos efecto

activando los receptores térmicos de dolor.

Otro error de esta práctica fue el uso de hielos para provocar daño térmico, ya

que cuanto más tiempo sujetaban los individuos los hielos, más se derretían estos y

menos frío daban, posibilitando que los sujetos soportaran el dolor cada vez más

tiempo.

Como punto fuerte del experimento tenemos la facilidad de tomar las medidas,

ya que se tratan de tiempos. Los cronómetros tienen errores asociados pequeños y para

esta práctica no era necesaria una precisión tal que un cronómetro convencional no

proporcionase. De hecho, como se puede ver en las Gráficas 1 y 2, el error asociado a

las medidas es casi imperceptible, debido a que la diferencia entre este error y la medida

total es muy grande, lo que proporciona una mayor fiabilidad a los datos.

Por último, como los individuos puestos a estudio éramos los propios

experimentadores, el mayor soporte de dolor después de correr puede haber sido

provocado por la creencia psicológica de que íbamos a aguantar más tiempo. A pesar de

ello se hizo una cosa correctamente para reducir este posible error, y fue no dejar ver el

cronómetro con el tiempo corriendo a los individuos mientras estaban sujetando los

hielos.

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7. PROPUESTAS DE MEJORA

Como se mencionaba en el apartado anterior, las medidas sólo se tomaron una

sola vez, por lo que sería conveniente haber tomado los tiempos de resistencia de cada

individuo antes y después de correr al menos tres o cuatro veces. También se decía que

el ejercicio físico no era la única forma de generar endorfinas, lo que añadiría más valor

al experimento si se hubiera medido el aguante al dolor no sólo antes y después de hacer

deporte, sino también antes y después de otros procesos que hagan al organismo

segregar endorfinas, tales como generar sentimientos, mediante un corto de vídeo

emocional, por ejemplo.

Asimismo se hace referencia el apartado de Evaluación al derretimiento de los

hielos, así que para homogeneizar el frío propongo usar un método diferente para

generar daño térmico, y es meter a los sujetos en una cámara de frío. De esta forma se

mantiene a los individuos a la misma temperatura todo el rato y entra en juego la

distribución de endorfinas por todo el organismo. Esta cámara de frío no tiene por qué

ser artificial, también puede ser salir al aire libre en invierno, tomando las precauciones

necesarias para no provocar enfermedades de ningún tipo provocadas por el frío a los

sujetos. Por otra parte, en este caso los propios individuos serían los responsables de las

consecuencias de su aguante térmico.

También propongo poner como objeto de estudio a individuos que no sepan

nada del experimento, para que los resultados no se vean condicionados por las

creencias psicológicas de que después de la carrera se tolera mejor el frío.

Por último, como ampliación de la investigación, en este caso en el que se

generan endorfinas mediante el ejercicio físico, sería conveniente apuntar quién hace

deporte y quién no, para comprobar si es cierto que la secreción de endorfinas funciona

de forma parecida al ritmo cardiaco: los deportistas cuando hacen ejercicio casi no

aumentan sus pulsaciones, porque su organismo está preparado y acostumbrado a este

tipo de actividad; de forma análoga podría ser que los deportistas tampoco aumentaran

sustancialmente su secreción de endorfinas durante sus actividades físicas.

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8. BIBLIOGRAFÍA Y WEBGRAFÍA

Bibliografía:

YÁÑEZ, S., Endorfinas, Práctica de Fisiología 1ºE BI, I.E.S. Rosa Chacel

(Este informe está basado en la práctica de diseño del tema de fisiología de esta alumna,

que no obtuvo datos, razón por la cual he experimentado yo. No he obtenido

información de su trabajo, tan solo he aprovechado su idea.)

Webgrafía:

JUNI ANTICH, M., Que son las endorfinas?, Reverse Therapy

Búsqueda: “endorfinas”. Visitado por última vez el 11 de octubre de 2014.

http://www.reverse-therapy.es/que_son_las_endorfinas-faq-2-15.htm

GUERRERO, R., QUIROGA, G., ¿Qué son las endorfinas?, Revista Endorfina

Búsqueda: “endorfinas” Visitado por última vez el 11 de octubre de 2014.

http://endorfina.bligoo.com/content/view/52691/Que-son-las-

Endorfinas.html#.VDj8z_l_tAo

(Autor desconocido), Péptido opioide, Wikipedia

Búsqueda: “endorfinas”. Visitado por última vez el 11 de octubre de 2014.

http://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9ptido_opioide

(Autor desconocido), Endorfinas, Wikipedia

Búsqueda: “endorfinas”. Visitado por última vez el 11 de octubre de 2014.

http://es.wikipedia.org/wiki/Endorfina

(Autor desconocido), Medios paramétricos para la comparación de dos medias.

t de Student, Fisterra.com

Búsqueda: “t de student”. Visitado por última vez el 12 de octubre de 2014.

http://www.fisterra.com/mbe/investiga/t_student/t_student.asp#dependientes

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