ESTIMULACION ELECTRICA EN UN PREPARADO NEUROMUSCULAR AISLADO

ASIGNATURA: BIOFÍSICA

ALUMNOS:

• ADANAQUÉ RAFAEL JOSÉ MANUEL.

• ÁLVAREZ TELLO DIEGO AUGUSTO.

• ARANA DELGADO RICARDO AUGUSTO.

• BACILIO VÁSQUEZ MARJORIE FIORELLA.

• CAICEDO PISFIL MARTIN KELVIN.

• CAMPOS BUSTAMANTE JHON KELVIN.

• CASTILLO GIL FERNANDO CÉSAR.

• CERVANTES PARVINA EDHU FRANCIS

INDICE

INDICE…………………………………………………………………….. 2

I. INTRODUCCION………………………………………………………4

II. MARCO TEORICO…………………………………………………….5

III. MATERIALES………………………………………………………….23

IV. PROCEDIMIENTOS…………………………………………………..28

V. RESULTADOS………………………………………………………...41

VI. DISCUCIONES………………………………………………………...46

VII. CONCLUSIONES……………………………………………………..48

VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS……………………………..

2

I.INTRODUCCIÓN

El siguiente trabajo a realizar tiene como tema principal y discusión la

Estimulación Eléctrica Neuromuscular que no es más que la generación

de contracción muscular usando impulsos eléctricos. Los impulsos se

generan en un dispositivo que se aplica con electrodos en la piel próxima

a los músculos que se pretenden estimular.

La electroestimulación puede producir potenciales de acción en el nervio

y en el músculo, que son indistinguibles de los generados por la acción

del sistema nervioso. La estimulación eléctrica también puede activar las

fibras nerviosas sensibles periféricas y las del sistema vegetativo o

autonómico.

El efecto visible o palpable de la estimulación eléctrica es la contracción

muscular, el músculo inervado responde con una contracción al estímulo

eléctrico que le llega a su placa motriz a través del nervio

correspondiente. Esta respuesta sigue la ley del «todo o nada», es decir,

cuando la intensidad y la duración del estímulo son las adecuadas, se

produce el efecto contráctil.

La repetición del estímulo precisa de un tiempo de recuperación de la

fibra muscular, de forma que sea compatible con su fisiología. Cuando se

aplican estímulos eléctricos mediante electrodos de contacto, se produce

la excitación del sarcolema del nervio que inerva al músculo. En un

músculo sano normalmente inervado, la estimulación eléctrica provoca

3

su contracción por excitación del nervio motor, más que por una

estimulación muscular directa, dado que las fibras nerviosas pueden

excitarse con estímulos de corta duración, mientras que la respuesta

muscular directa se obtiene con estímulos más prolongados.

Otro punto a tomar en cuenta es la variación de longitud de la fibra

muscular al ser sometida a una tracción por la colocación de pesas en la

cual inmediatamente es excitada con un estímulo umbral para medir su

desplazamiento y evidenciar la estructura contráctil y elástica de la fibra

muscular.

También trataremos en este capítulo los diferentes procesos por los que

pasa el musculo cuando está siendo excitado pudiendo generarse varios

procesos.

OBJETIVOS:

Comprender que la contracción se produce cuando se le aplica un

estímulo (en voltios) mayor al liminal.

Comprender y evaluar la resistencia que tiene las fibras

musculares y nerviosas a una determinada cantidad de estímulo y

asi establecer las diferentes tipos de respuesta.

Comparar las respuestas de intensidad contráctil expresada en

milímetros al estimular de manera independiente el musculo y su

nervio ciático respectivo

Reconocer la existencia de un umbral en la intensidad del

estímulo eléctrico necesario para producir una respuesta por parte

del músculo y el nervio.

4

Evaluar y comprender la variedad de sucesos que ocurren cuando

una fibra muscular se encuentra excitada y la intensidad de

estímulo que se requiere en cada uno de estos procesos.

Analizar las bases moleculares de la contracción muscular, y

conocer el acoplamiento del proceso de excitación – contracción

II. MARCO TEORICO

TEJIDO MUSCULAR

Es un tejido diferenciado y especializado, cuyas células denominadas

fibras musculares o miocitos tienen la propiedad de contracción, que

hace posible los movimientos del cuerpo.

CARACTERISTICAS

Es el tejido más abundante del organismo que constituye el 40-50%

del peso corporal.

Sus células son llamadas miocitos o fibra muscular, que no se

reproducen.

Poseen escasa sustancia intercelular la cual le proporciona soporte

y nutrición.

Es un tejido muy vascular izado ya que posee abundante irrigación

sanguínea y linfática.

Poseen células alargadas que se llaman fibras musculares.

5

FUNCIONES

Producir movimiento corporales

Estabilizar las posiciones corporales

Almacenar y movilizar sustancias en el organismo

Generar calor: el tejido muscular al contraerse, produce calor, a

este proceso se le llama termogénesis

PROPIEDADES

1. Excitabilidad eléctrica

Propiedad tanto del músculo como de las neuronas, es la capacidad de

responder a ciertos estímulos produciendo señales eléctricas llamadas

potencial de acción, estos potenciales pueden viajar a lo largo de la

membrana plasmática celular gracias a la presencia de canales

regulados por voltajes específicos.

Tipos de estímulos

- Las señales eléctricas rítmicas automáticas

El marcapaso cardiaco.

Miocitos - Los estímulos químicos

Neurotransmisores

Hormonas

Cambios de pH.

2. Contractibilidad

6

Es la capacidad del tejido muscular de contraerse energéticamente tras

ser estimulado por un potencial de acción. Cuando un musculo se

contrae, genera tensión (fuerza de contracción) al atraer sus puntos de

inserción. Si la tensión generada es lo suficientemente grande para

vencer la resistencia del objeto a moverse, el musculo se acorta dando

lugar al movimiento.

3. Extensibilidad

Capacidad del tejido muscular de estirarse sin dañarse. Gracias a esta

capacidad, el músculo se contrae con fuerza incluso si ya está extendido.

4. Elasticidad

Capacidad del tejido muscular de volver a su longitud y formas originarles

tras la contracción o extensión.

5. Tonicidad

Capacidad del musculo de conservar un estado de semicontracción, listo

para una acción. La finalidad de esta situación es la de servir de telón de

fondo a las actividades motrices y posturales. Pero este estado de ligera

tensión no se manifiesta sólo cuando los músculos están en reposo, sino

que acompaña a cualquier actividad cinética o postural.

7

CLASIFICACION

8

9

10

TEJIDO MUSCULAR ESQUELETICO

Cada uno de los músculos esqueléticos es un órgano separado,

compuesto por cientos a miles de células, las cuales se denominan

fibras musculares. Entonces, célula y fibra muscular son dos términos

diferentes que se refieren a la misma estructura. También contienen

tejido conectivo rodeando tanto las fibras como los músculos enteros, así

como vasos sanguíneos y nervios.

CONTRACCION MUSCULAR

La contracción muscular es el proceso fisiológico en el que los músculos

desarrollan tensión y se acortan o estiran (o bien pueden permanecer de

la misma longitud) por razón de un previo estímulo de extensión. Estas

contracciones producen la fuerza motora de casi todos los músculos

superiores, por ejemplo, para desplazar el contenido de la cavidad a la

que recubren (músculo liso) o mueven el organismo a través del medio o

para mover otros objetos (músculo estriado).

Las contracciones involuntarias son controladas por el sistema nervioso

central, mientras que el cerebro controla las contracciones voluntarias, y

la médula espinal controla los reflejos involuntarios.

FACTORES QUE DETERMINAN EL GRADO DE CONTRACCIÓN

MUSCULAR

Los músculos están formados por muchas fibras distintas que se pueden

ir reclutando sucesivamente y cada fibra puede contraerse en distinto

grado.

11

REGULACIÓN DE LA CONTRACCIÓN

Para poder contraerse, un músculo esquelético tiene que:

♣ Estimularse por una terminación nerviosa

♣ Propagar una corriente eléctrica, o un potencial de acción, a lo largo

de su sarcolema

♣ Sufrir un aumento en los niveles de Ca+2 intracelular, que es la última

diana para la contracción.

♣ La conversión de la señal eléctrica en una contracción es el

acoplamiento excitación-contracción.

12

PROCESO QUIMICO-NERVIOSO

1. En reposo, las fuerzas de atracción entre los filamentos de actina y

miosina están inhibidas.

2. Los potenciales de acción se originan en el sistema nervioso central y

viaja hasta llegar a la membrana de la moto neurona: la fibra muscular.

3. El potencial de acción activa los canales de calcio dependientes de

voltaje en el axón haciendo que el calcio fluya dentro de la neurona.

4. El calcio hace que las vesículas, conteniendo el neurotransmisor

llamado acetilcolina, se unan a la membrana celular de la neurona,

liberando la acetilcolina al espacio sináptico donde se encuentran la

neurona con la fibra muscular estriada.

5. La acetilcolina activa receptores nicotínicos de la acetilcolina en la

fibra muscular abriendo los canales para sodio y potasio haciendo que

ambos se muevan hacia donde sus concentraciones sean menores:

sodio hacia dentro de la célula y potasio hacia fuera.

6. La nueva diferencia de cargas causada por la migración de sodio y

potasio despolariza (la hace más positiva) el interior de la membrana,

activando canales de calcio dependientes de voltaje localizados en la

membrana celular (canales de dihidropiridina) los cuales por medio de un

cambio conformacional terminan activando de manera mecánica a los

receptores deRyanodina ubicados en el retículo endoplásmico de la fibra

muscular, llamado retículo sarcoplasmático (RS).

7. El calcio sale del retículo sarcoplasmático y se une a la proteína

troponina C, presente como parte del filamento de actina, haciendo que

13

module con la tropomiosina, cuya función es obstruir el sitio de unión

entre la actina y la miosina.

8. Libre del obstáculo de la tropomiosina, ocurre la liberación de grandes

cantidades de iones calcio hacia el sarcoplasma. Estos iones calcio

activan las fuerzas de atracción en los filamentos, y comienza la

contracción.

9. La miosina, lista con anticipación por la compañía energética de ATP

se une a la actina de manera fuerte, liberando el ADP y el fosfato

inorgánico causando un fuerte halón de la actina, acortando las bandas I

una a la otra y produciendo contracción de la fibra muscular.

14

15

TIPOS DE CONTRACCIÓN

1-CONTRACCION ISOMÉTRICA

La palabra isométrica significa (iso: igual, métrica: medida/longitud) igual

medida o igual longitud.

Cuando la carga que tiene que desplazar el músculo es tan grande que

impide su acortamiento, la tensión en los extremos del músculo varía con

la contracción pero el músculo NO SE ACORTA.

No se produce ni acortamiento ni alargamiento de las fibras musculares.

2-CONTRACCION ISOTÓNICA

La palabra isotónicas significa (iso: igual - tónica: tensión) igual tensión.

Cuando la carga que tiene que desplazar el músculo no es lo

suficientemente grande para impedir su acortamiento, la TENSIÓN en los

extremos del músculo NO VARÍA, las fibras musculares además de

contraerse, modifican su longitud.

LAS CONTRACCIONES ISOTÓNICAS SE DIVIDEN EN:

CONCÉNTRICAS Y EXCÉNTRICAS.

CONTRACCIONES CONCÉNTRICAS

Una contracción concéntrica ocurre cuando un músculo desarrolla una

tensión suficiente para superar una resistencia, de forma tal que éste se

acorta, y moviliza una parte del cuerpo venciendo dicha resistencia. Un

claro ejemplo es cuando llevamos un vaso de agua a la boca para beber,

existe acortamiento muscular concéntrico, ya que los puntos de inserción

de los músculos se juntan, se acortan o se contraen.

16

En síntesis, decimos que cuando los puntos de inserción de un músculo

se acercan, la contracción que se produce es «concéntrica».

Contracciones excéntricas

Cuando una resistencia dada es mayor que la tensión ejercida por un

músculo determinado, de forma que éste se alarga, se dice que dicho

músculo ejerce una contracción excéntrica. En este caso el músculo

desarrolla tensión alargándose, es decir, extendiendo su longitud. Un

ejemplo claro es cuando llevamos el vaso desde la boca hasta apoyarlo

en la mesa, en este caso el bíceps braquial se contrae excéntricamente.

En este caso actúa la fuerza de gravedad, ya que si no, se produciría una

contracción excéntrica y se relajarían los músculos del brazo, y el vaso

caería hacia el suelo a la velocidad de la fuerza de gravedad. Para que

esto no ocurra, el músculo se extiende contrayéndose en forma

excéntrica.

En este caso podemos decir que cuando los puntos de inserción de un

músculo se alargan, se produce una contracción excéntrica. Aquí se

suele utilizar el término alargamiento bajo tensión. Este vocablo

«alargamiento», suele prestarse a confusión ya que si bien el músculo se

alarga y extiende, lo hace bajo tensión y yendo más lejos no hace más

que volver a su posición natural de reposo.

CONTRACCIÓN AUXOTÓNICA

En este caso es cuando se combinan contracciones isotónica con

contracciones isométricas, al iniciarse la contracción se acentúa más la

parte isotónica, mientras que al final de la contracción se acentúa más la

isométrica

17

Un ejemplo práctico de este tipo de contracción lo encontramos cuando

se trabaja con "extensores" el extensor se estira hasta un cierto, el

músculo se contrae concéntricamente, mantenemos unos segundos

estáticamente (Isométricamente) y luego volvemos a la posición inicial

con una contracción en forma excéntrica.

Contracciones isocinéticas

Se trata más bien de un nuevo tipo de contracción, por lo menos en lo

que refiere a su aplicación en la práctica deportiva. Se define como una

contracción máxima a velocidad constante en toda la gama de

movimiento. Son comunes en aquellos deportes en lo que no se necesita

generar una aceleración en el movimiento, es decir, en aquellos deportes

en los que lo que necesitamos es una velocidad constante y uniforme,

como puede ser la natación o el remo. El agua ejerce una fuerza

constante y uniforme, cuando aumentamos la fuerza, el agua aumenta en

la resistencia. Para ello se diseñaron los aparatos isocinéticas, para

desarrollar a velocidad constante y uniforme durante todo el movimiento.

Aunque las contracciones isocinéticas e isotónicas son ambas

concéntricas y excéntricas, no son idénticas, sino por el contrario son

bastante distintas, ya que como dijimos anteriormente las contracciones

isocinéticas son a velocidad constante regulada y se desarrolla una

tensión máxima durante todo el movimiento.

18

UNA FIBRA MUSCULAR RESPONDERÁ SIGUIENDO LA LEY DEL

TODO O NADA

LA FUERZA DE CONTRACCIÓN DE UN MÚSCULO AUMENTA CON

LA INTENSIDAD DEL ESTÍMULO

CURVA LONGITUD-TENSION

19

1.-Los filamentos delgados y gruesos totalmente superpuestos no

desarrollan tensión.

2.-La superposición óptica entre los filamentos posibilita el desarrollo de

la tensión.

3.-Si se estira hasta que los filamentos dejan de solapar no se desarrolla

tensión.

TETANIZACIÓN

20

Cuando un músculo es estimulado con frecuencias crecientes se

alcanza-una en la cuales las contracciones sucesivas se fusionan y

entonces ya no pueden distinguirse entre sí. Este estado se denomina de

tetanización; la frecuencia mínima con la cual se logra recibe el nombre

de frecuencia crítica

• Contracción sostenida del músculo

• Resultado de la sucesión rápida de impulsos nerviosos

21

EL PAPEL DE LA MEMBRANA

El papel de la membrana celular en la génesis del fenómeno bioeléctrico

fue postulado inicialmente por Ostwald (1890) cuando, basado en

experimentos con membranas sedimentadas, concluyó que, "las

membranas semipermeables son el lugar donde se inicia un cambio

brusco de potencial no solamente las corrientes en músculos y nervios,

sino también los efectos extraños de los peces eléctricos pueden ser

explicados por as propiedades de las membranas semipermeables."

Posteriormente Hamburger (1902) aplicó los mismos principios sobre

coeficientes osmóticos y plasmólisis obtenidos de células vegetales y

demostró inequívocamente que el eritrocito, aunque 'efectivamente'

impermeable al NaCl y KCl era, sin embargo, permeable a aniones como

el cloruro y nitrato. Este concepto de las permeabilidades específicas a

los iones ya había sido previsto por Ostwald (1890).

Sin embargo, la especulación básica más conocida es la de Bernstein

(1902), quien dijo que como las células vivas estaban rodeadas por una

membrana con una permeabilidad baja para los iones, esto permitiría

predecir que al aplicar una corriente eléctrica los iones pasarían

principalmente alrededor de las células. Ya en 1899 Stewart había

demostrado que la conductividad de la sangre disminuía cuando la

concentración de eritrocitos en un recipiente aumentaba. Por lo tanto, la

siguiente pregunta era, que parte de los eritrocitos contribuía a la

resistencia alta; esto es, si el interior estaba lleno con un electrolito buen

conductor de la electricidad, entonces solamente la hasta entonces

hipotética membrana contribuiría con la resistencia.

22

Todas las células vivas tienen un interior electrolítico rodeado por una

membrana permeable a algunos iones; a través de la membrana en

reposo existe una diferencia de potencial, y; durante la actividad la

permeabilidad iónica de la membrana disminuye, de manera que la

diferencia de potencial se reduce a un valor relativamente bajo.

La diferencia de potencial que existe en el medio intracelular y

extracelular, es de particular interés especialmente en los tejidos como el

muscular y el nervioso porque en ellos se observa claramente una serie

de fenómenos eléctricos clásicos.

CONCENTRACIONES Y POTENCIALES DE EQUILIBRIO DE LOS

IONES SODIO, POTASIO Y CLORURO DE LA FIBRA MUSCULAR

ESQUELÉTICA DE LA RANA

Na+ K+ Cl-

Concentración exterior

(mmol/Lt)120 2.5 110

Concentración interior

(mmol/Lt)15 140 3

Potencial de equilibrio (mV) +50 -100 -90

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III.-MATERIALES

BIOLÓGICOS

Animal de experimentación (sapo)

QUÍMICOS:

Solución Ringer rana

El suero que se recomienda para los anfibios es lo que se conoce como

Amphibian Ringer Solution o ARS, o sea, Solución Ringer para anfibios.

Existe un suero para humanos que es el Lactato de Ringer, pero por su

composición, no nos sirve para anfibios, pues no tiene algunos

electrolitos y otros están en mayor proporción.

COMPOSICIÓN DE LA SOLUCIÓN RINGER PARA ANFIBIOS:

Agua destilada - 1 litro

NaCl (cloruro sódico) - 6.6 g

KCl (cloruro potásico) - 0.15 g

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CaCl2 (cloruro cálcico) - 0.15 g

NaHCO3 (bicarbonato sódico) - 0.2 g

La composición es totalmente equilibrada e isotónica para que un anfibio

recupere electrolitos. La falta de algunos de ellos, ocasiona la muerte del

animal en pocos días.

En nuestro país no se encuentra muy fácilmente, es por ello que se

requiere de preparar por uno mismo, aunque existen problemas en ello

pues las cantidades de su composición son muy pequeñas por lo que se

requerirá de una balanza electrónica para su preparación.

Una vez hecha la solución del suero Ringer, lo guardaremos en un

envase bien cerrado y en un lugar fresco y seco.

MECÁNICOS Y ELÉCTRICOS

ESTIMULADOR ELECTRÓNICO

Instrumento diseñado para ayudar a mejorar o modular la

activación muscular. El instrumento puede ser una unidad

portátil para el tratamiento en el domicilio de un paciente que

precisa estimulación muscular durante un período de tiempo largo, o

un modelo clínico grande capaz de ajustar una variedad más amplia de

formas de onda y modulaciones del estímulo. ElNMES genera pulsos o

impulsos que producen contracciones musculares controladas similares a

las que ocurren fisiológicamente. A no ser que se haya producido la

degeneración nerviosa, los músculos que están débiles o paralizados por

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afectación del sistema nervioso central deberían contraerse cuando se

aplica el NMES.

El procedimiento puede ensayarse en un músculo no afectado de la

misma o de otraextremidad para establecer una respuesta normal.

KIMÓGRAFO

El quimógrafo es un aparato que permite el registro solamente de los

fenómenos mecánicos. Con el registramos por ejemplo los movimientos

del corazón de una tortuga, la contracción de un músculo de un sapo.

Fundamentalmente el quimógrafo es un tambor metálico montado en un

eje vertical que puede girar a diferentes velocidades por medio de un

mecanismo eléctrico. El quimógrafo la base del aparato .El tambor se

cubre con una hoja de papel ahumado sobre el cual se trazara el

registro gráfico correspondiente mediante el uso de palancas

inscriptoras adecuada.

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MATERIALES II:

SISTEMA DE PESAS

Conjunto de pequeñas pesas que nos ayudarán a ejecutar tracción en el músculo y por ende tensión. Los valores de los pesos son los siguientes:

Pesa 1 = 8.8g

Pesa2 = 11.0g

Pesa3 = 11.5g

Pesa4 = 12.0g

Pesa5= 19.6g

Pesa6= 11.0g

Peso total: 73.9 g

ESTILETE

 Vara alargada y estrecha o punzón estilizado.

Un estilete puede ser empleado también para

imprimir una grabación sobre láminas metálicas

o cristales ahumados. Este método puede ser

usado en varios instrumentos en lugar de un

bolígrafo para grabar, ya que tiene la ventaja de

poder operar sobre un amplio rango de temperaturas,

no se atasca o seca prematuramente, y tiene muy

poca fricción en comparación con otros métodos. 

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HILO DE COSER

Es una hebra larga y delgada de un material textil, especialmente la que

se usa para coser, que en este caso se usará para atar el tendón del

musculo gastrocnemio a la plumilla del kimógrafo y para medir la longitud

del músculo.

ESTUCHE DE DISECCIÓN

Constituido principalmente por mango de bisturí de hoja cambiable,

tijeras rectas y curvas de Mayo, pinzas de pean o de rochester, pinzas de

disección plana y con dientes, herinas, sonda acanalada, y estilete

romo; durante la disección se usan todos estos instrumentos para

separar los elementos anatómicos con la mayor minuciosidad posible y

sin lesionarlos, para identificarlos correctamente, así quedarán

expuestos músculos, tendones, vasos y nervios, así como la piel, la

grasa de la aneurosis, etc

IV.-PROCEDIMIENTO

28

Al ingresar al laboratorio procedimos a realizar la practica numero dos

previamente listos con los materiales, se presentaba en la mesa de

practicas el animal con el cual íbamos a experimentar el cual era una

rana.

Después se retiro la piel del miembro inferior derecho localizando el

músculo gastrocnemio separándolo del animal, manteniendo su

integridad anatómica y su inervación con el nervio ciático por sección

del hueso fémur y tibial.

1. DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA:

29

a) Teniendo en cuenta que la resistividad ( ) de los fluidos del cuerpo es⍴

aproximadamente de 0.15 ohm.

Evaluar la resistencia del segmento muscular, en base a la fórmula:

R = ρ. L

A

R = resistencia.

Ρ = resistividad.

L = longitud.

A = área de sección transversal (del músculo).

b) Mida la longitud transversal de la circunferencia del músculo y calcule

su radio y luego el área de sección transversal, mida la longitud mayor

del músculo.

Reemplace en la formula y calcule.

Long. Mayor del músculo = 31 mm

Long. Transversal de la circunferencia del músculo = 36mm

Long. circunf. = 2πr = 36 mm

πr = 18 mm

(3.14) r = 18 mm

r = 5.73 mm

Área (músculo) = πr2 = (πr) r = (18)5.73 = 103.14.mm2

Resistencia del músculo: R = ρ L

A

ρ = resistividad del músculo = 0.15 Ω x m

30

R = (0.15x103 Ω x mm) 36 mm = 0.0523 x 103 Ω

103.14mm2

Seguimos el experimento cortando toda la extremidad posterior con

unas tijeras quirúrgicas, el sapo experimento una relajación de esfínteres

al momento de realizar el corte contaminando al músculo. Luego se paso

a cortar el hueso donde se sujetaba el tendón atado al hilo del músculo

31

ya mencionado e inmediatamente lo colocamos el músculo en un

sistema especial de registro humedecido con solución de ringer rana

(solución de osmolaridad parecida a la del plasma del anfibio).

Procedemos a llevar el músculo gastrocnemio hacia el kimógrafo, el

cual es un soporte de acero con dos varillas separadas verticalmente, la

varilla inferior se encontraba rozando un papel circular que giraba en el

tambor rodeado de papel cuche quemado a una velocidad constante,

mostrando así los diferentes grados de respuesta del músculo.

Luego sujetamos la parte del tendón con una varilla superior que

presentaba hilos de cobre conectados a un cable del generador de

corriente el cual iba ser utilizado por el doctor. El hilo se sujetaba

fuertemente en la varilla inferior del soporte para poder tener tenso al

32

músculo y poder ver sus movimientos y contracciones al momento de la

estimulación.

Los Hilos de cobre se conectaron primeramente al nervio y se

encendió la máquina que contenía el papel pintado.

Se pretendía estimular por medio de los hilos de cobre con el

generador empezando con una corriente de 0.1 V y luego seguir

avanzando hasta lograr el Umbral mínimo de excitación.

Al momento de dar la descarga de 0.6 V al nervio se pudo lograr el

umbral mínimo de excitación. Por consiguiente se pasó a estimular al

músculo.

Luego se continuó con una serie de descargas de 0.7V. – 0.8 V. –

0.9V. resultando el mismo resultado que ha 0.6 V

33

Al momento de pasar a 1 V. se vio un leve trazo en la lectura del papel

de tan solo (0.5 mm.), dando en el músculo una respuesta tan pequeña

que paso por alto a todos los observadores, resultando como hecho por

la lectura del papel que ha 1V. se llego al Umbral Mínimo de Excitación.

Luego a 2 V el efecto se hizo más notorio hacia los espectadores

sorprendiéndolos a todos, resultando un trazo en el papel un tamaño

más claro de 1mm.

34

Efectuando a 3V. – 4 V. – 5 V. – 7 V. se vio que iba aumentándolas

respuestas las cuales se veían reflejadas en el papel de tornasol hasta

que llegamos a un punto en el cual llego a estimularse en un punto

máximo (supra umbral).

PROCEDIMIENTO N°2

1.- DIAGRAMA LONGITUD – TENSIÓN

35

A) Cálculo del área de la sección transversal:

1. Medimos la mayor circunferencia de la masa muscular con un hilo, luego medimos la longitud que alcanzó el hilo:

2. Con la longitud de la circunferencia encontrada procedemos a calcular el radio, y el área de la sección transversal:

Lc = 2πr Lc = 38 mm

2πr =36 mm

2(r)(3.1416) = 38 mm

r = 6.04 mm

Área = πr2 Área = 114.85mm

2

B) Elaboración de la curva Longitud - Tensión Pasiva:

36

Lc= 38 mm

1. Procedemos a medir la longitud inicial del músculo, la cual fue de:

2. Colocamos las pesas en la palanca inscriptora unida al músculo:

2.1. Primera pesa: 8.8g

M1= 11g

L1= 1 mm.

Lf= L0 + L

Lf= 36 mm.+ 1mm.

Lf= 37 mm.

Calculamos la tensión respectiva:

σ1 = A

mg

σ1= (8.8) (10-3) (9.8)/ (114.85) σ1 = 0.0008N/ mm2

2.2. Segunda pesa: 11g

M2= 8g + 11g = 19g

L2= 2mm.37

L 0 = 36 mm

Lf= L0 + L

Lf= 36mm +2 mm.

Lf= 38 mm.

Calculamos la tensión respectiva:

σ2 = A

mg

σ2 = (19) (10-3) (9.8)/ (114.85) σ2 = 0.001N/ mm2

2.3. Tercera pesa: 12 g

M3=8g + 11g +12g= 31g

L3= 3mm.

Lf= L0 + L

Lf= 36 mm. + 3mm.

Lf= 39 mm.

Calculamos la tensión respectiva:

σ3= A

mg

σ3= (33.09) (10-6) (9.8)/ (114.85) σ3= 0.002 N/ mm2

38

MÚSCULO EN ACTIVIDAD

A). SACUDIDA SIMPLE:

Aplicamos un estímulo umbral al músculo y observamos la contracción.

El proceso consistió en estimular al nervio con una breve descarga

eléctrica, como resultado el músculo se contrajo bruscamente y

enseguida se relajó.

El estímulo umbral de nuestro músculo es: 0.8 V

B). CURVA LONGITUD TENSION ACTIVA (tétanos)

Incremente la frecuencia de los estímulos a valores mayores a los

aplicados en la suma de contracciones, observe que en el kimógrafo se

grafica una curva que representa la contracción tetánica y la curva de

longitud tensión activa.

TRABAJO MUSCULAR

A). GRAFICA DEL TRABAJO MUSCULAR:

Hallamos el trabajo realizado en la parte de la curva de la tensión activa

Utilizando:

39

W = Ta (Lf - Lo)

Dónde:

Ta= Tensión Activa generada por el músculo

Lf – Lo=Variación de la Longitud

W1= 0.0008(1) = 8X10-4Joule

W2= 0.002(2) =4X10-3Joule

W3=0.001(3) =3X10-3Joule

Después procedimos a ver el aumento de la tensión del sapo y por

consiguiente del músculo aplicando sobre el soporte pesas de 8.8 g , 11g

y 12 g.

Aplicamos luego estímulos supra umbrales y empezamos a medir

consecutivamente hasta llegar a ponerle la pesa de 12g.

40

Contracción Isotónica

Contracción Auxotónica

Contracción Poscarga

En cada uno de estos procedimientos llegamos a visualizar las

características del tejido muscular y sus expresiones.

V.-.RESULTADOS

ESTIMULACION EN VOLTIOS

RESPUESTA DEL MUSCULO

ESTIMULACION MUSCULAR0.1 -

0.3 -

41

0.4 -

0.5 -

0.6 +

2.0 +

3.0 ++

4.0 ++

5.0 ++

7.0 +++10.0 +++

15.0 ++++

18.0 ++++

20.0++++

25.0++++

ESTIMULACIÓN EN MÚSCULO

Subumbral menores de 0.6 V

Umbral 0.6V

Supraumbral mayores de 0.6, menores de 15.0

Maximal 15.0

Supramaximal mayores de 15 .0

42

LECTURA DEL KIMÓGRAFO EN EL MÚSCULO

43

25201815107 5 4 3 2 0.60.50.40.30.20.1

RESULTADOS II

ESTÍMULOS UMBRAL

44

---- + ++ +++ ++++

ESTÍMULO UMBRAL

ESTÍMULO MAXIMAL

ESTÍMULOS SUPRAUMBRALES

45

Lo= 3.1 cm g= 9,8 m/s2

Masa Agregada

Masa Final

σ P (N/ m2) Lo(cm) L (cm) Lf (cm)

8.8 g 8.8 g 0.001 3.1 0.3 3.4

11.0 g 19.8 g

0.003 3.4 0.15 3.55

1.0 g 20.8 g0.004 3.55 0.15 3.7

46

Lo= 3.2 cm g= 9,8 m/s2

Masa Agregada

Masa Final

σ P (N/ m2) Lo(cm) L (cm) Lf (cm)

8.8 g 8.8 g 0.001 3.2 0.25 3.45

2.2 g 11.0 g 0.003 3.45 0.10 3.55

0.5. g 11.5 g 0.004 3.55 0.5 3.6

0.5g 12.0 g 0.006 3.6 0.2 3.8

7.6 19.6g 0.008 3.8 0.5 3.85

-8.6.0g 11.0 0.011 3.85 16.5 3.5

-11g 0.0 g 0.00 3.5 20.5 3.4

VI.-DISCUSION

En esta práctica se realizó la extracción del músculo gastronecmio del

sapo así como su inervación con el nervio ciático luego fue llevado al

kimografo, a donde el músculo fue conectado directamente con los

electrodos del estimulador eléctrico.

Pudimos observar que al administrar estímulos eléctricos al músculo a

través de los electrodos con intensidades entre 0.1v -0.5v (umbral

subliminal), no se obtuvo ninguna respuesta del músculo ya que no se

produjo un potencial de acción suficiente para excitar a las fibras

musculares.

Cuando la intensidad fue de 0.6v, obtuvimos una mínima señal

registrada en el kimógrafo, pues la corriente eléctrica atravesó las

cercanías de todas las miofibrillas, produciendo una ínfima contracción

por lo tanto evidenciamos que dicho estímulo era el umbral de excitación.

A partir del umbral de excitación y al incrementar la intensidad del

estímulo (estímulo supra umbral) las respuestas mecánicas del músculo

eran ascendentes, pero cuando la intensidad fue de 25v.el músculo

realizó la máxima contracción (estímulo maximal) y de allí en adelante

evidenciamos que por más que se incrementaba la intensidad de los

estímulos (supramaximal) la respuesta era la misma, porque las

miofibrillas ya llegaron a su máximo nivel de excitación en el estímulo

maximal.

Al experimentar con el nervio, observamos que la respuesta fue

positiva con la intensidad de menos de 0.1 voltios , esto se debe a que el

potencial de acción viaja por el nervio motor hasta el final del mismo en

47

las fibras musculares , en cada extremo el nervio secreta una pequeña

cantidad de acetilcolina , esta actúa localmente , en una zona de la

membrana de la fibra muscular abriendo múltiples canales para los iones

de sodio con compuerta operada por acetilcolina .La apertura de estos

canales permite la entrada a la fibra muscular de grandes cantidades de

iones de sodio en el punto correspondiente a la terminal nerviosa de esta

forma comienza un potencial de acción en la fibra muscular , este

potencial de acción se desplaza a lo largo de la membrana de la fibra

muscular.

Luego a dicho músculo se le fueron aplicando diversas pesas para

determinar las variaciones de longitud, tensión y trabajo realizado, previa

medición de su radio y por ende de su área de sección transversal,

observamos que la longitud, tensión y trabajo realizado por el músculo al

momento de contraerse y relajarse variaba directamente proporcional a

la cantidad de pesas aderidas.

Al conseguir estimular al musculo con frecuencias crecientes y debido

al impedimento que el musculo se relaje, se llegó a un estado en que las

contracciones sucesivas se fisionan y no pueden distinguirse entre sí

llamándose a este fenómeno: Tetanización.

48

VII.- CONCLUSIONES:

Un músculo se puede excitar a por dos vías, una es aplicando

directamente una diferencia de potencial sobre el músculo y la otra es

aplicando un estímulo sobre el nervio que lo inerva.

El umbral de excitación es el valor mínimo en intensidad que necesita

un potencial de acción para generar la contracción muscular

Los estímulos de acuerdo a su intensidad y el grado de respuesta se

clasifican en: Subliminal, liminal, supra umbral y maximal.

El estímulo más débil que genera contracción se llama estímulo liminal

(genera un potencial igual al umbral de excitación), si es menor se llama

estímulo sub liminal (no origina contracción) y si es mayor se llama

maximal( origina la contracción máxima)

Al ser estimulados por los electrodos el músculo alcanza su umbral

luego de un periodo de estímulos crecientes, por el contrario el nervio

alcanza su umbral maximal en forma inmediata sin tener que aplicarle

tantos estímulos (voltajes), debido a que el nervio tiene menor

resistencia y mayor transmisión de potencial.

Cuando el músculo haya alcanzado su umbral maximal, a pesar que

se eleven los niveles de intensidad de la corriente en el músculo o el

nervio por el cual es inervado, éste ya no provocara variación alguna

porque ya las fibras musculares llegaron a su máxima excitación en el

umbral maximal.

El trabajo realizado por el músculo al levantar las pesas en el

momento de contraerse, se debe gracias al estímulo maximal.

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Al incrementar la frecuencia de estímulos sobre el músculo, impedirá

una relajación apropiada después de la contracción, lo que propicia una

fusión de contracciones llamándose tetanización.

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VI. BIBLIOGRAFIA: GX STROTHER: “física aplicada a las ciencias de la salud”.

Edit. Latinoamericana.

FRUMENTO, ANTONIO: “biofísica”. Edit. Buenos aires.

Diccionario Terminológico de Ciencias Médicas. 11ava Edición.

Salvat Editores.

G. K. Strother. “Física Aplicada a las Ciencias de la Salud”.

Edit. Latinoamericana.

R. Montoreano. “Manual De Fisiología Y Biofísica Para

Estudiantes De Medicina”

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