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tarea semana 11 2021, Ejercicios de Fisiología

tarea semana 11 de physioex 2021

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 16/11/2021

gabriela-guerra-cabrera
gabriela-guerra-cabrera 🇵🇪

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LABORATORIO 7- FISIOLOGÍA CARDIOVASCULAR
Visión general del ejercicio
El músculo cardíaco y algunos tipos de músculo liso se contraen de forma espontánea sin
ningún estímulo externo. El músculo esquelético es el único que requiere señales de
despolarización del sistema nervioso para contraerse. La capacidad del corazón para
activar sus propias contracciones se denomina autorritmicidad.
Si aislamos células marcapasos cardíacas manteniéndolas en cultivo de tejidos, y las
observamos bajo microscopio, podremos ver cómo se contraen. La autorritmicidad se
debe a que la membrana plasmática de las células marcapasos tiene menor permeabilidad
a los iones potasio, pero permite que los iones sodio y calcio se fuguen lentamente hacia
el interior de las células. Esta fuga provoca que las células marcapasos se despolaricen
lentamente hasta alcanzar el umbral del potencial de acción. Entonces se abren los canales
de calcio tipo L, permitiendo la entrada de Ca21 desde el fluido extracelular. Poco después,
se contraen el resto de fibras cardíacas antes de la repolarización dependiente de potasio.
El fenómeno espontáneo de despolarización-repolarización se produce regular y
continuamente en las células marcapasos cardíacas, lo que desencadena potenciales de
acción cardíacos en la mayoría del músculo cardíaco.
Despolarización
Repolarización breve
(mV
)
1
Meseta
2
0
demembrana
0
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Repolarización
Potencial
4
4
90
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100
200
300
400
Tiempo (mseg)
FIGURA 6.1 El potencial de acción cardíaco.
Hay cinco fases principales respecto a la polaridad de la membrana durante un potencial
de acción cardíaco (ver Figura 6.1).
La fase 0 es similar a la despolarización en el potencial de acción neuronal. La
despolarización causa la apertura de los canales de sodio dependientes del voltaje en la
membrana celular, lo que incrementa el flujo de iones sodio hacia el interior de la célula,
aumentando el potencial de membrana.
En la fase 1, los canales de sodio abiertos comienzan a inactivarse, disminuyendo el flujo
de iones sodio en la célula, lo que provoca que el potencial de membrana disminuya
ligeramente. Al mismo tiempo, se cierran los canales dependientes del voltaje de potasio
y se abren los canales de calcio dependientes del voltaje. La posterior disminución del
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LABORATORIO 7- FISIOLOGÍA CARDIOVASCULAR

Visión general del ejercicio

El músculo cardíaco y algunos tipos de músculo liso se contraen de forma espontánea sin ningún estímulo externo. El músculo esquelético es el único que requiere señales de despolarización del sistema nervioso para contraerse. La capacidad del corazón para activar sus propias contracciones se denomina autorritmicidad. Si aislamos células marcapasos cardíacas manteniéndolas en cultivo de tejidos, y las observamos bajo microscopio, podremos ver cómo se contraen. La autorritmicidad se debe a que la membrana plasmática de las células marcapasos tiene menor permeabilidad a los iones potasio, pero permite que los iones sodio y calcio se fuguen lentamente hacia el interior de las células. Esta fuga provoca que las células marcapasos se despolaricen lentamente hasta alcanzar el umbral del potencial de acción. Entonces se abren los canales de calcio tipo L, permitiendo la entrada de Ca 21 desde el fluido extracelular. Poco después, se contraen el resto de fibras cardíacas antes de la repolarización dependiente de potasio. El fenómeno espontáneo de despolarización-repolarización se produce regular y continuamente en las células marcapasos cardíacas, lo que desencadena potenciales de acción cardíacos en la mayoría del músculo cardíaco. Despolarización (^) Repolarización breve (mV )^ 1 2 Meseta 0 demembrana 0 3 Repolarización Potencial 4 4

  • 90 0 100 200 300 400 Tiempo (mseg) FIGURA 6.1 El potencial de acción cardíaco. Hay cinco fases principales respecto a la polaridad de la membrana durante un potencial de acción cardíaco (ver Figura 6.1). La fase 0 es similar a la despolarización en el potencial de acción neuronal. La despolarización causa la apertura de los canales de sodio dependientes del voltaje en la membrana celular, lo que incrementa el flujo de iones sodio hacia el interior de la célula, aumentando el potencial de membrana. En la fase 1, los canales de sodio abiertos comienzan a inactivarse, disminuyendo el flujo de iones sodio en la célula, lo que provoca que el potencial de membrana disminuya ligeramente. Al mismo tiempo, se cierran los canales dependientes del voltaje de potasio y se abren los canales de calcio dependientes del voltaje. La posterior disminución del

flujo de potasio hacia fuera de la célula y el aumento del flujo de calcio hacia su interior, hacen despolarizar la membrana y frenan la caída del potencial de membrana causado por la inactivación de los canales de sodio. En la fase 2, conocida como fase de meseta, la membrana se mantiene en un estado despolarizado. Los canales de potasio permanecen cerrados y los canales de calcio de larga duración (tipo L) permanecen abiertos. Esta meseta dura 0,2 segundos o 200 milisegundos. En la fase 3, el potencial de membrana disminuye gradualmente hacia valores más negativos. Esto es debido a que un segundo conjunto de canales de potasio, que iniciaron su apertura en las fases 1 y 2, permite la salida de cantidades considerables de potasio de la célula. La caída del potencial de membrana hace que los canales de calcio se cierren, lo que reduce el flujo de calcio hacia el interior de la célula y la membrana se repolariza hasta alcanzar el potencial de reposo. En la fase 4, el potencial de membrana en reposo se establece de nuevo en las células del músculo cardíaco y se mantiene hasta que llegue una nueva despolarización desde las células marcapasos vecinas. El potencial de acción cardíaco dura 250-300 milisegun-dos. ACTIVIDAD 1 Investigación del período refractario del músculo cardíaco OBJETIVOS  Observar la autorritmicidad del corazón.  Entender las fases del potencial de acción cardíaco.  Inducir extrasístoles y observarlas en el registro, mediante osciloscopio, de la actividad contráctil del corazón entero aislado de rana.  Relacionar la presencia o ausencia de sumación y tétanos en el músculo cardíaco con el período refractario del potencial de acción cardíaco.

Introducción

Recordemos que se produce sumación cuando se estimula a alta frecuencia un músculo esquelético, de manera que se superponen las contracciones musculares y dan como resultado una contracción más fuerte que una contracción muscular simple. Cuando la frecuencia de estimulación es lo suficientemente alta, el músculo llega a un estado de tétanos completo, durante el cual las contracciones musculares individuales no se pueden distinguir unas de otras. El tétanos se produce porque el músculo esquelético tiene un período refractario absoluto relativamente corto (un período durante el cual los potenciales de acción no se pueden generar sea cual sea la intensidad del estímulo).

  1. Observa en el osciloscopio la actividad contráctil del corazón de rana. En el espacio que verás en la parte izquierda de la pantalla, introduce el valor del número de contracciones ventriculares por minuto (bpm). Este valor aparece en el indicador de frecuencia cardíaca del osciloscopio (Heart rate, bpm). ____________________________________latidos / min
  2. Arrastra el electrodo de estimulación externo hasta el soporte del electrodo situado a la derecha del corazón de rana. El electrodo tocará el tejido muscular del ventrículo.
  3. Aplica una serie rápida de descargas individuales pulsando en Estimulación simple (Single Stimulus). Puedes necesitar varios intentos hasta adquirir la técnica correcta. Debes ver un “doblete”, o doble pico, que contiene una extrasístole o contracción extra del ventrículo. Después de una pausa compensatoria, el corazón vuelve a latir normalmente. Cuando observes un “doblete”, pulsa en almacena los datos en la tabla para registrarlo en el informe final.
  4. Pulsa en Estimulación múltiple (Multiple Stimuli) para estimular el corazón a una Frecuencia de 20 estímulos/ seg. En cuanto pulses, el botón indicador de estimulación múltiple cambiará a Detener estimulación (Stop Stimuli). Observa los efectos de la estimulación sobre la actividad contráctil y, tras unos segundos, pulsa en Detener estimulación (Stop Stimuli) para detener la estimulación. Una vez finalizado el experimento, responda las sgtes preguntas: PRONOSTICA. Pregunta 1 Si aumentas la frecuencia de la estimulación, ¿qué crees que pasará con la amplitud (altura) de la sístole ventricular? PRONOSTICA. Pregunta 2 Si aplicas al corazón estímulos múltiples (20 estímulos por segundo), ¿qué crees que pasará?

TABLA 3 Efecto de la temperatura sobre el ritmo cardíaco Estimulo Frecuencia cardíaca (latidos/min) Sin estimulo Estimulo único Multi estimulo (20/20) Multi estimulo (20/10)

PREGUNTAS DE LA ACTIVIDAD

  1. Describe las diferencias anatómicas entre el corazón de rana y el corazón humano.


  1. ¿Qué se corresponde con una extrasístole? ¿Cómo inducirías una extrasístole en el registro de un ECG?


  1. Explica por qué es importante que en el músculo cardíaco no se produzcan ni sumación ni tétanos.


Ejercicio 6: Fisiología cardiovascular (Cardiovascular Physiology Pulsa en la Pulsa en la Actividad 2: Examen del efecto de la estimulación del nervio vago (Examining the Effect of Vagus Nerve Stimulation)

  1. Accede al programa PhysioEx 6.0 (Doble click en Start_Physioex 6.0)
  2. Asegurar de tener instalado el Flash Player en su computadora
  3. Dar clic en el botón que dice “Proceed”
  4. Aceptar los términos de uso y condiciones dando clic en “Agree”
  5. Dar clic en MAIN MENU – CARDIOVASCULAR PHYSIOLOGY
  6. En los menús superiores dar clic en EXPERIMENT y seleccionar el que indica ELEMENTAL STIMULATION
  7. Observa en el osciloscopio la actividad contráctil del corazón de rana. En el espacio que verás en la parte izquierda de la pantalla, introduce el número de contracciones ventriculares por minuto (bpm); este valor aparece en el indicador de frecuencia cardíaca del osciloscopio [Heart Rate (bpm)]. ___________________________________latidos / min
  8. Arrastra el electrodo estimulador del nervio vago (Vagus Nerve Stimulation Electrode) hasta el soporte del electrodo situado a la derecha del corazón. Observa que cuando el electrodo se coloca en su soporte, el nervio vago se monta sobre él. Los estímulos llegarán indirectamente al corazón a través del nervio vago.
  9. Introduce el número de contracciones ventriculares por minuto (bpm), en el espacio que verás en la parte izquierda de la pantalla; este valor aparece en el indicador de frecuencia cardíaca del osciloscopio [Heart rate (bpm)] ___________________________________latidos / min
  1. Pulsa en Estimulación múltiple (Multiple Stimuli) para aplicar repetidas descargas eléctricas al nervio vago, con una frecuencia de 50 estímulos/seg. En cuanto pulses, el botón indicador de estimulación múltiple cambia a Detener estimulación (Stop Stimuli). Observa los efectos de la estimulación en la actividad contráctil y, después de esperar por lo menos 20 segundos (el registro efectuará dos barridos completos en el osciloscopio), pulsa en Detener estimulación (Stop Stimuli) para detener la estimulación. qqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqq qqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqq TABLA 3 Efecto de la temperatura sobre el ritmo cardíaco Estimulo Frecuencia cardíaca (latidos/min) Sin estimulo Multi estimulo 1 V- 10 mlsec Multi estimulo 1 V- 50 mlsec PRONOSTICA. Pregunta 1 ¿Qué crees que sucederá si aplicas estimulación múltiple al corazón indirectamente a través del nervio vago? PREGUNTAS DE LA ACTIVIDAD
  2. Describe el efecto de la estimulación del nervio vago sobre el ritmo cardíaco.


  1. ¿Cómo afecta el sistema nervioso simpático al ritmo yfuerza de la contracción cardíaca?


  1. Describe el mecanismo de escape vagal.


  1. ¿Qué le ocurriría al ritmo cardíaco si se cortase el nervio vago?


  1. Accede al programa PhysioEx 6.0 (Doble click en Start_Physioex 6.0)
  2. Asegurar de tener instalado el Flash Player en su computadora
  3. Dar clic en el botón que dice “Proceed”
  4. Aceptar los términos de uso y condiciones dando clic en “Agree”
  5. Dar clic en MAIN MENU – CARDIOVASCULAR PHYSIOLOGY
  6. En los menús superiores dar clic en EXPERIMENT y seleccionar el que indica MODIFIERS OF HEART RATE
  7. Observa la actividad contráctil del corazón de rana en el osciloscopio. Pulsa en Guardar datos (Record Data) para que el número de contracciones ventriculares por minuto correspondiente a la solución Ringer de 23 °C (que aparece en el indicador de frecuencia cardíaca [Heart Rate (bpm)], aparezca en la pantalla.
  8. Pulsa en 5°C Ringer para observar los efectos de la reducción de la temperatura.
  9. Cuando en el indicador de la parte inferior derecha del osciloscopio aparezca Ritmo cardíaco estable (Heart Rate Stable) pulsa en Guardar datos (Record Data) para mostrar tus resultados en la pantalla. Anótalos en la Tabla 3. PRONOSTICA. Pregunta 1 ¿Qué efecto tendrá la disminución de la temperatura de la solución de Ringer sobre la frecuencia cardíaca de la rana?

TABLA 3 Efecto de la temperatura sobre el ritmo cardíaco Solución Frecuencia cardíaca (latidos/min)

  1. Pulsa en 23°C Ringer para bañar el corazón y recuperar la temperatura ambiente. Cuando en el indicador se lea Ritmo cardíaco normal (Heart Rate Normal), puedes continuar.
  2. Pulsa en 32°C Ringer para observar los efectos del aumento de la temperatura.
  3. Cuando en el indicador situado en la parte inferior derecha del osciloscopio aparezca Ritmo cardíaco estable (Heart Rate Stable), pulsa en Guardar datos (Record Data) para mostrar tus resultados en la pantalla. Anótalos en la Tabla 3. PRONOSTICA. Pregunta 2 ¿Qué efecto tendrá el aumento de la temperatura de la solución Ringer sobre el ritmo cardíaco de la rana? PREGUNTAS DE LA ACTIVIDAD:
  4. Explica la importancia de la solución Ringer (electrolitosesenciales en solución salina fisiológica) en el mantenimiento de la autorritmicidad del corazón.


  1. Describe el efecto de la disminución de la temperatura sobre el ritmo cardíaco.


  1. Explica el efecto que tendría la fiebre sobre la frecuencia cardíaca. Razona tu respuesta.


Ejercicio 6: Fisiología cardiovascular (Cardiovascular Physiology Pulsa en la Pulsa en la Actividad 3: Examen de los efectos de sustancias modificadoras del ritmo cardíaco (Examining the Effects of Chemical Modifiers on Heart Rate)

  1. Accede al programa PhysioEx 6.0 (Doble click en Start_Physioex 6.0)
  2. Asegurar de tener instalado el Flash Player en su computadora
  3. Dar clic en el botón que dice “Proceed”
  4. Aceptar los términos de uso y condiciones dando clic en “Agree”
  5. Dar clic en MAIN MENU – CARDIOVASCULAR PHYSIOLOGY
  6. En los menús superiores dar clic en EXPERIMENT y seleccionar el que indica ELEMENTAL STIMULATION
  7. Observa la actividad contráctil del corazón de rana en el osciloscopio. Pulsa en Guardar datos (Record Data) y el número de contracciones ventriculares por minuto que aparece en el indicador de frecuencia cardíaca [Heart Rate, (bpm)] se mostrará en la pantalla. Anota tus resultados en la Tabla 4.
  8. Arrastra el tapón cuentagotas del frasco de adrenalina hasta el corazón de rana, para liberar adrenalina sobre él.
  9. Observa a la vez, la actividad contráctil del corazón en el osciloscopio y el indicador de frecuencia cardíaca. Cuando en el indicador situado en la parte inferior derecha del EQUIPO UTILIZADO En la pantalla aparecerá lo siguiente: un monitor de osciloscopio – que muestra la actividad contráctil del corazón de rana; un aparato para sostener el corazón aislado de rana –que incluye solución de Ringer a 23°C; pilocarpina; atropina; adrenalina; digitálicos; un corazón de rana.

osciloscopio aparezca Ritmo cardíaco estable (Heart Rate Stable) pulsa en Guardar datos (Record Data) para mostrar tus resultados en la pantalla. Anótalos en la Tabla 4. TABLA 4 Efectos de modificadores químicos sobre el ritmo cardíaco Solución Frecuencia cardíaca (latidos/min)

  1. Pulsa en 23°C Ringer (temperatura ambiente) para lavar el corazón y eliminar restos de adrenalina. Cuando en el indicador de actividad cardíaca se lea Ritmo cardíaco normal (Heart Rate Normal), puedes continuar.
  2. Arrastra el tapón cuentagotas del frasco de pilocarpina hasta el corazón de rana, para liberar pilocarpina sobre él.
  3. Observa a la vez, la actividad contráctil del corazón en el osciloscopio y el indicador de frecuencia cardíaca. Cuando en el indicador situado en la parte inferior derecha del osciloscopio aparezca Ritmo cardíaco estable (Heart Rate Stable) pulsa en Guardar datos (Record Data) para mostrar tus resultados en la pantalla. Anótalos en la Tabla 4.
  4. Pulsa en 23°C Ringer (temperatura ambiente) para lavar el corazón y eliminar restos de pilocarpina. Cuando en el indicador de actividad cardíaca se lea Ritmo cardíaco normal (Heart Rate Normal), puedes continuar.
  5. Arrastra el tapón cuentagotas del frasco de atropina hasta el corazón de rana, para liberar atropina sobre él.
  6. Observa a la vez, la actividad contráctil del corazón en el osciloscopio y el indicador de frecuencia cardíaca. Cuando en el indicador situado en la parte inferior derecha del PRONOSTICA. Pregunta 1 La pilocarpina es una droga colinérgica, agonista de la acetilcolina. Predice su efecto sobre la frecuencia cardíaca. PRONOSTICA. Pregunta 2 La atropina es otro fármaco colinérgico, un antagonista de la acetilcolina. Predice su efecto sobre la frecuencia cardíaca.
  1. Explicar cómo podrían usarse los bloqueadores de canales de calcio en tratamientos farmacológicos de pacientes cardíacos.
  2. Definir los términos inotrópico y cronotrópico. Introducción En las células del músculo cardíaco, los potenciales de acción son causados por cambios en la permeabilidad a los iones, debido a la apertura y cierre de los canales iónicos. Los cambios de permeabilidad que se producen en las células del músculo cardíaco afectan a los iones potasio, sodio y calcio. La concentración de potasio es mayor dentro de la célula del músculo cardíaco que en el exterior. El sodio y el calcio están presentes en mayor concentración fuera de la célula que en su interior. La membrana de la célula en reposo favorece más el movimiento de potasio que el de sodio o calcio. Por tanto, el potencial de reposo de la membrana de las células cardíacas se determina principalmente por la relación de las concentraciones extracelulares e intracelulares de potasio. En la Tabla 6.1 se muestra un resumen de las fases del potencial de acción cardíaco y el movimiento de iones en cada fase. En el tratamiento de la hipertensión arterial y de anomalías en el ritmo cardíaco, se emplean bloqueadores de canales de calcio, que bloquean el movimiento de calcio a través de sus canales en todas las fases del potencial de acción cardíaco. En consecuencia, cuanto menor es la entrada de calcio, tanto menor es la velocidad de despolarización y la fuerza de la contracción. Los modificadores que afectan al ritmo cardíaco se denominan cronotrópicos, y los modificadores que afectan a la fuerza de contracción se denominan inotrópicos. Los que reducen la frecuencia cardíaca son cronotrópicos negativos, y los que aumentan la frecuencia cardíaca son cronotrópicos positivos. Los mismos adjetivos describen a los modificadores inotrópicos. Es decir, los fármacos inotrópicos negativos disminuyen la fuerza de contracción del corazón y los inotrópicos positivos aumentan la fuerza de contracción del corazón. TABLA 6. Fase del potencial de acción cardíaco Movimiento iónico Fase 0 (despolarizacion rapida) Entra sodio Fase 1 (pequeña repolarización) La entrada de sodio disminuye Fase 2 (meseta) La salida de potasio disminuye

Entra calcio Fase 3 (repolarización) Sale potasio La entrada de calcio disminuye Fase 4 (potencial de reposo) Sale potasio Escasa entrada de sodio o calcio Ejercicio 6: Fisiología cardiovascular (Cardiovascular Physiology Pulsa en la Pulsa en la Actividad 4: Examen de los efectos de diferentes iones sobre la frecuencia cardíaca (Examining the Effects of Various Ions on Heart Rate))

  1. Accede al programa PhysioEx 6.0 (Doble click en Start_Physioex 6.0)
  2. Asegurar de tener instalado el Flash Player en su computadora
  3. Dar clic en el botón que dice “Proceed”
  4. Aceptar los términos de uso y condiciones dando clic en “Agree”
  5. Dar clic en MAIN MENU – CARDIOVASCULAR PHYSIOLOGY
  6. En los menús superiores dar clic en EXPERIMENT y seleccionar el que indica MODIFIERS OF HEART RATE EQUIPO UTILIZADO: En la pantalla aparecerá lo siguiente: un monitor de osciloscopio – que muestra la actividad contráctil del corazón de rana; un aparato para sostener el corazón aislado de rana –que incluye solución de Ringer 23°C; iones calcio, iones sodio, iones potasio; un corazón de rana.
  1. Arrastra el tapón cuentagotas del frasco de potasio hasta el corazón de rana, para liberar potasio sobre él. Observa el cambio inmediato y los cambios a lo largo del tiempo en la frecuencia cardíaca después de aplicar la solución de potasio.
  2. Después de esperar por lo menos 20 segundos (el registro hará dos barridos completos en el monitor del osciloscopio), pulsa en Guardar datos (Record Data) para mostrar tus resultados en la pantalla. Anótalos en la Tabla 5. Preguntas de la actividad
    1. Define los efectos cronotrópicos e inotrópicos sobre el corazón.


    1. Describe el efecto que tiene añadir calcio sobre el corazón de rana.


    1. Los bloqueadores de canales de calcio se suelen usar en el tratamiento de la hipertensión arterial. Explica cómo beneficiarían sus efectos a los que padecen hipertensión arterial.


    1. Describe el efecto inicial de la adición de iones potasio en el corazón de rana.