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Facultad de Ciencias Biológicas Departamento de Ciencias Biológicas

Área de Fisiología

SEMINARIOS Y LABORATORIOS FISIOLOGÍA GENERAL

BIOL 178

Carrera: ENFERMERÍA

- I SEMESTRE 2015 -

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SEMINARIO 1: TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANA Y EXCITABILIDAD.

Las células del organismo constan de un medio intracelular y a la vez están bañadas en medio extracelular. Ambos medios son líquidos y tienen como solvente al agua; en estos medios se disuelven una serie de electrolitos y moléculas orgánicas. Por lo tanto ambos medios pueden ser considerados como una solución.

Las propiedades coligativas de las soluciones son aquéllas que dependen del NÚMERO de partículas presentes en la solución, independiente de la naturaleza de las partículas. La principal propiedad es la presión osmótica (mm Hg), que también se puede expresar como la osmolaridad de la solución (mOsmoles/L). La presión osmótica es la presión que se aplica en un compartimiento y que permite detener un flujo de agua generado por una gradiente o diferencia de concentración de solutos que son impermeables a la membrana. La osmolaridad de una solución se calcula como: mOsmoles/L = [mmoles/L] x n n= número de partículas que se generan en solución. Ejemplo: NaCl (s) Na+ (aq) + Cl- (aq); por cada molécula de NaCl que se disuelve se generan 2 partículas en solución. 1. a. Calcule las osmolaridades de las siguientes soluciones de NaCl (Peso molecular

NaCl = 58,5 gr/mol )

Solución Soluto Concentración (% peso/volumen)

Osmolaridad (mOsm/L)

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

b. El cloruro de sodio (NaCl) es la sal más abundante en el medio extracelular y la membrana plasmática es poco permeable a ambos iones (Na+ y Cl-), quedando ambos restringidos al espacio extracelular. Los solutos que quedan restringidos a un compartimiento son osmóticamente activos porque son capaces de generar flujos de agua a través de la membrana. Por otra parte, cuando la membrana es permeable a un soluto, éste puede moverse siguiendo su gradiente de concentración. Este flujo de soluto será acompañado por un flujo de agua en el mismo sentido y provocará un aumento en el volumen celular. Señale cuál de las soluciones es isotónica, hipertónica o hipotónica. 2. Un sujeto sufre una hemorragia y pierde 1 litro de sangre. En el instante en que se

produce esta situación, explique:

a. ¿Qué sucede con la osmolaridad del medio extracelular? b. ¿Qué sucede con la concentración y la cantidad de Na+ del líquido extracelular? c. ¿Qué sucede con el volumen extracelular?

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3. Un paciente ha perdido volumen extracelular a causa de una infección gastrointestinal. A usted le corresponde reponer este volumen.

a. ¿Qué características debería tener la solución que le va a administrar?

b. ¿La administración debería ser oral o intravenosa? ¿Por qué?

c. Analice qué sucedería si le administrara sólo agua.

  

4. El sistema de la figura siguiente, está formado por los compartimientos A y B separados por una membrana. La solución en A es dos veces más concentrada que en B. Se define como flujo al movimiento de moléculas en la unidad de tiempo; se define como flujo neto a la diferencia entre los flujos unidireccionales (AB; BA) Si la membrana en esta figura, es permeable al soluto y al agua indique:

a. ¿Cuál es el factor determinante del flujo neto de moléculas de soluto? b. Suponga que transcurrió un tiempo infinitamente largo y usted mide la concentración de la solución en los dos compartimientos, ¿qué debiera encontrar? Explique su respuesta. c. Suponga que se reduce el área disponible para que ocurra el flujo, ¿qué ocurrirá con el flujo neto? d. Si este mismo sistema tuviera una membrana con un espesor mayor, ¿cómo sería el flujo de moléculas comparado con un sistema con una membrana de menor grosor? e. Grafique la relación existente entre el flujo neto (eje y) y la diferencia de concentración entre los compartimientos (eje x).

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5. Basándose en la siguiente figura:  

   

a. Nombre los tipos de transporte de calcio.

b. Explique a qué se deben estas diferencias. 6. Observe la siguiente figura que muestra el transporte de glucosa en células como las fibras musculares o las células hepáticas.

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a. Explique si la entrada de glucosa es un fenómeno pasivo o activo e indique a qué tipo de transporte pertenece este ejemplo. b. Suponga que a esta célula usted le administra un inhibidor de la síntesis de glicógeno y de la glicólisis; en estas condiciones, ¿qué sucederá con el transporte de glucosa? c. Grafique la entrada de glucosa (eje y) versus la concentración de glucosa extracelular y explique la forma del gráfico.

7. Observe la siguiente figura: a. Explique el papel de la bomba Na+-K+/ATPasa e investigue su importancia a nivel

fisiológico.

b. La ouabaína es un inhibidor específico de la Na+-K+/ATPasa. ¿Qué sucederá con las concentraciones intracelulares de K+ y Na+ si se inhibe la bomba?

c. Suponga que la célula de la figura se incuba en un medio extracelular con cianuro,

¿qué sucederá con la actividad de la bomba y con las concentraciones intracelulares de Na+ y K+?

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8. Los siguientes gráficos corresponden a un registro de un potencial de acción obtenido desde un axón.

a. Asocie los números que aparecen en el gráfico superior, con eventos típicos del potencial de acción y anótelos en la siguiente tabla:

Número

Estado o fenómeno asociado

1

2

3

4

5

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b. ¿Por qué el potencial de membrana se vuelve más negativo después de la repolarización? c. Durante el periodo refractario absoluto, ningún tipo de estímulo es capaz de generar un nuevo potencial de acción. ¿Con cuál etapa o evento del potencial de acción se asocia este fenómeno? d. En el gráfico inferior se muestran los cambios en la permeabilidad iónica asociados con el potencial de acción. Explique los cambios en la permeabilidad al Na+ y K+ en cada uno de los estados. e. Si el axón se encontrara en periodo refractario relativo, ¿qué magnitud de estímulo debiera aplicar para generar un potencial de acción? ¿Por qué? f. ¿De qué factores depende la velocidad de conducción del potencial de acción?

9. Investigue qué ocurre con la velocidad de conducción nerviosa en los pacientes con esclerosis múltiple y por qué sucede este cambio en la velocidad. 10. ¿Por qué cuando un paciente requiere hacerse una extracción dental se aplica anestesia local? ¿Qué relación existe entre los anestésicos locales y los canales de sodio voltaje dependientes? 11. Explique los efectos de la concentración plasmática de potasio sobre el potencial de membrana en reposo.

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SEMINARIO 2: TRANSMISIÓN SINÁPTICA Y NEUROMUSCULAR. 1. La figura siguiente muestra los componentes elementales de la estructura de una neurona indicados con números. Estos componentes están asociados a funciones representadas por figuras geométricas designadas con letras.                           Complete la tabla con los nombres de los componentes y la función. Asocie la letra con la función. Número Componente de la

neurona Letra Función asociada

1 2 3 4 5

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2. La siguiente figura muestra una comparación entre una sinapsis eléctrica y una química:

a) Compare las propiedades de las sinapsis químicas y eléctricas. b) Las sinapsis eléctricas permiten la sincronización de células vecinas. ¿Qué tipos de sincronía podrían producir? Dé al menos un ejemplo de células que requieran de esta sincronía.

3. En términos generales, ¿cuáles son los mecanismos a través de los cuales se termina la acción de un neurotransmisor? 4. ¿Cuáles son los dos tipos de receptores para neurotransmisores? ¿Cómo funcionan para producir una respuesta en la célula post-sináptica? Mencione al menos dos ejemplos de cada tipo de receptor. 5. Explique a qué corresponde un potencial postsináptico excitatorio o inhibitorio. 6. ¿Cuál es el principal neurotransmisor excitatorio del sistema nervioso central (SNC)? ¿Cuáles son sus receptores? ¿Cuál es el principal neurotransmisor inhibitorio del SNC? ¿Qué tipo de receptores posee?

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Sinapsis neuromuscular y contracción 7. Haga un esquema que incluya los eventos que ocurren desde que se genera y propaga el potencial de acción en una motoneurona hasta que finaliza la contracción de una fibra muscular esquelética. 8. El curare es un antagonista competitivo de la acetilcolina, mientras que la neostigmina es un inhibidor de la acetilcolinesterasa.

a) Si en una sinapsis neuromuscular se aplica curare y enseguida se estimula el axón de la motoneurona, ¿qué sucederá con la generación de fuerza por parte del músculo? b) Si en vez de curare se aplica neostigmina, ¿cuál será el resultado?

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SEMINARIO 3: DOLOR, REFLEJOS Y FUNCIONES CEREBRALES SUPERIORES. Dolor 1. ¿Cuál es el principal mecanismo de acción de los anestésicos locales (por ejemplo, lidocaína)? 2. Explique el fenómeno de hiperalgesia. Mencione los agentes químicos involucrados en la misma. 3. Mediante la teoría de la compuerta explique la disminución del dolor que percibe un sujeto al frotarse la región afectada. 4. ¿En qué puntos de la vía del dolor intervienen los antiinflamatorios y analgésicos de tipo opioide como la morfina? ¿Cuáles son sus mecanismos de acción? 5. ¿Cuál es el mecanismo de acción analgésica y antiinflamatoria principal de los AINEs como el ibuprofeno o la aspirina? 6. Investigue el significado de los siguientes conceptos: a) Analgesia b) Alodinia c) Hiperalgesia d) Neuralgia e) Nociceptor f) Dolor referido. g) Dolor fantasma 7. ¿Qué tipo de estímulo puede activar un receptor de dolor? 8. Explique por qué un estímulo doloroso puede producir percepciones de dolor rápido y lento. ¿Es posible modularlos? 9. ¿Por qué el dolor visceral se localiza mal y por qué es particularmente molesto? 10. Un hombre padece de cáncer de colon descendente. A medida que avanza la enfermedad, aparecen intensos dolores en la pelvis. Se administra morfina en forma sistémica para contrarrestar el dolor. Sin embargo, si la dosis no llega a los niveles que originan somnolencia, el alivio del dolor es insuficiente. Claramente se necesita un método alternativo para neutralizar el dolor de este paciente. El tratamiento elegido es una bomba de morfina para su infusión epidural a través de un catéter situado sobre la médula espinal lumbosacra. En relación a este caso, investigue:

a) ¿Por qué razón hay probabilidades de que este método sea satisfactorio? b) ¿Por qué razón la morfina es más efectiva que un anestésico local?

Reflejos y regulación motora 11. Explique la diferencia entre Reflejo en masa y Choque espinal.

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12. ¿Qué es el signo de Babinski? ¿Cuál es su significado fisiológico y patológico? 13. Describa las alteraciones sensitivas que espera encontrar en:

a) Sección de la raíz posterior T3 b) Hemisección medular derecha a nivel de T3

Haga un esquema de las vías involucradas para explicar los resultados. 14. Una mujer percibe que sus movimientos son más lentos y que le tiemblan las manos cuando está en reposo. Estos cambios se fueron desarrollando a lo largo de varios años. Su cara es inexpresiva. Cuando se desplazan sus articulaciones pasivamente, hay una resistencia al movimiento, que cede y después reaparece repetidamente a medida que se realiza el desplazamiento. Los reflejos miotáticos son normales igual que la fuerza muscular.

a) Investigue cuáles son las estructuras del sistema nervioso central que tienen una mayor probabilidad de estar afectadas en esta paciente. b) ¿Qué sustancia administraría para aliviar parte de los síntomas en un tratamiento restitutivo? Fundamente su respuesta.

Funciones superiores del cerebro 15. Si un paciente no puede mantener sus signos vitales, ¿cuál es la ubicación más probable de su lesión? 16. Paree las funciones siguientes con las estructuras que correspondan:

Lóbulo Frontal Funciones vitales Lóbulo Parietal Coordinación motora Cerebelo Planear y coordinar movimientos Tronco encefálico Procesamiento del tacto Lóbulo occipital Comportamiento alimenticio Hipotálamo Visión Lóbulo temporal Entrada de información a la corteza Tálamo Audición

Fundamente su elección.

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TRABAJO PRÁCTICO 1: ACTIVIDAD REFLEJA Y SENSIBILIDAD SOMÁTICA. 1. ACTIVIDAD REFLEJA La respuesta refleja del sistema nervioso es una manifestación directamente observable de la actividad de un reducido grupo de neuronas. Este pequeño grupo de neuronas está interconectado en forma relativamente sencilla, de modo que responde de la misma manera frente a un mismo estímulo. Otro hecho importante es que dichos grupos de neuronas se encuentran "empaquetados" dentro de regiones (segmentos en el caso de la médula espinal) claramente definidas del neuroeje. Esta particular forma de organización neuronal, proporciona una herramienta de incalculable valor para el análisis de la integridad, segmento a segmento, del sistema nervioso. En efecto, dado un estímulo estandarizado, obtendremos siempre una respuesta invariable y estereotipada. Dicha respuesta refleja es un elemento muy útil ya que permite preguntarnos: ¿Está funcionando aquel sector del neuroeje que estoy estimulando? En la interpretación de las respuestas obtenidas, dos patrones de comparación pueden ser utilizados:

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

se está examinando. Esto último es particularmente importante, ya que la simetría bilateral del ser humano se manifiesta también a nivel de los reflejos, de modo que cualquier asimetría en una respuesta dada tiene gran valor en el diagnóstico de un proceso patológico. Desde el punto de vista clínico los reflejos pueden dividirse en tres grupos:

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

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

a) Exaltación del reflejo: se produce generalmente por ausencia del efecto inhibidor

de centros altos del neuroeje sobre el segmento que se examina, debido a algún daño en dichos centros.

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

c) Aparición 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 más complejos del sistema nervioso asumen el control de niveles comparativamente más simples. Este tipo de reflejos aparece entonces

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

En base a lo descrito, es fácil comprender por qué el análisis de los reflejos es valioso para el diagnóstico y la localización de procesos patológicos en el sistema nervioso. Preguntas

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

utilidad para entender las respuestas que observará en cada una de las actividades de este práctico: 1. ¿Qué estructuras están involucradas en las respuestas reflejas oculares? Describa: receptores sensoriales, vías aferentes, estructuras centrales, vías eferentes y efectores. 2. ¿Por qué al estimular el tendón del cuadriceps la pierna se extiende? En una persona sana, ¿cuántos milisegundos transcurren desde que se aplica el estímulo hasta que se produce un reflejo monosináptico? ¿Qué estructuras están involucradas en este tipo de reflejos? 3. ¿A qué nivel de la vía refleja habría lesión si el reflejo pupilar a la luz (directo) está conservado pero el consensual está abolido?

PRÁCTICO ACIVIDAD REFLEJA

Objetivos:

1. Estudiar algunos reflejos profundos y superficiales en el hombre. 2. Familiarizar al alumno con algunos reflejos de uso clínico. 3. Conocer los estímulos, vías aferentes, estructuras centrales, vías eferentes y

efectores de la respuesta refleja. Material por grupo de trabajo:

1. 1 martillo de percusión 2. 2 tórulas de algodón estériles 3. 1 linterna

Método: RECUERDE QUE DEBE LAVARSE LAS MANOS ANTES DE REALIZAR LOS SIGUIENTES ENSAYOS. 1.- Reflejo corneal: estimule suave y brevemente la superficie de la córnea con una tórula estéril de algodón y observe la respuesta. 2.- Reflejo fotomotor: aplique un haz de luz sobre el ojo de un compañero y observe las variaciones del diámetro pupilar.

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3.- Reflejo consensual: repita la misma operación sobre un ojo y observe la pupila del ojo del otro lado. 4.- Reflejo pupilar de acomodación: Observe el diámetro pupilar en un compañero que mira primeramente un lápiz que se coloca en la proximidad de la cara (a 10 o 15 cm de distancia de los ojos) y luego observa un objeto colocado a gran distancia (infinito). Compare el diámetro pupilar en ambas circunstancias. 5.- Reflejo tricipital: con el martillo de reflejos, percuta el tendón del músculo tríceps, en su inserción distal, en tanto que el brazo se mantiene en posición flectada y los demás músculos del brazo en estado de completa relajación. 6.- Reflejo rotuliano o patelar: percuta el tendón del cuadriceps de un compañero que permanezca sentado con las piernas colgando libremente, sin tocar el suelo. Es esencial que la musculatura del muslo respectivo se encuentre en total relajación. 7.- Maniobra de Jendrassik: pídale al mismo sujeto que enganche ambas manos con los dedos flectados, tratando de separarlas con el máximo de fuerza. Durante esta maniobra repita Ud. la percusión del tendón del cuadriceps. 8.- Reflejo aquiliano: con el sujeto de rodillas sobre una silla y con los pies pendiendo libremente, percuta el tendón de Aquiles. 2. SENSIBILIDAD SOMÁTICA

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

a) el conocimiento del cambio energético. b) la capacidad de dar una respuesta adecuada a él.

Para conocer el cambio energético existen estructuras denominadas receptores sensoriales cuya finalidad es transducir el cambio energético medio-ambiental a energía eléctrica (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. Así, Sherrington los dividió en:

- Exteroceptores: receptores de los cambios que ocurren en el medio externo. - Interoceptores: receptores que captan las modificaciones internas de un

organismo. - Propioceptores: receptores de los músculos, articulaciones y tendones.

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Otra clasificación se basa en las características físicas o químicas del estímulo. El estímulo pertinente aplicado al receptor para obtener una respuesta debe poseer el mínimo de energía y se le denomina estímulo adecuado. Así se tienen:

- Mecano receptores: cuyo estímulo adecuado es una deformación provocada por un agente mecánico

- Quimio receptores: estimulados por sustancias químicas. - Termo receptores: el estímulo adecuado son las variaciones de temperatura. - Receptores de ondas magnéticas: vale decir el receptor visual.

Preguntas

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

utilidad para entender las respuestas que observará en cada una de las actividades de este práctico. 1. Localización de un estímulo táctil y sensación táctil: ¿A qué se debe la diferencia en el error de localización al explorar las diferentes zonas del cuerpo? ¿Por qué al practicar una punción venosa en el dorso de la mano, un paciente siente más intensamente que si lo puncionan en el brazo? 2. Discriminación con el compás de Weber: ¿Qué influencia puede tener el tamaño de los campos receptivos y la convergencia cortical en los resultados obtenidos? 3. Señale las características de los receptores de calor y de frío y cuál es su importancia en los mecanismos adaptativos a diferentes temperaturas ambientales. PRÁCTICO SENSIBILIDAD SOMÁTICA Objetivos:

1. Estudiar las sensaciones que se originan a nivel de la piel: tacto, calor y frío. 2. Analizar las relaciones que existen entre la magnitud del estímulo y la intensidad

de la sensación evocada (tacto y presión). Material:

- Agua a 40°C - Agua a temperatura ambiente (20°C) - Agua con hielo (4°C) - 1 Compás de Weber por grupo - 1 Regla graduada en milímetros por grupo

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Método: 1.- Discriminación de distancia: mediante las dos puntas de un compás toque al sujeto y pídale que diga si siente dos puntos o uno. Si dice sentir dos, acerque las puntas del compás, hasta que el sujeto vacile entre uno o dos puntos, mida la distancia entre ellos. En caso de que al tocarlo con ambas puntas del compás, diga que siente sólo un punto, hay que separar las puntas del compás hasta que se obtenga la distancia mínima de separación entre dos puntos. Explore en diversas regiones del cuerpo: pulpejo de los dedos, dorso y palma de la mano, antebrazo, brazo, cara, labios, espalda. 2.- Sensibilidad térmica: a) Efecto da la superficie: introduzca un dedo e inmediatamente después, toda la mano en agua a 40°C y compare la intensidad de ambas sensaciones. Repita el mismo experimento, utilizando agua con hielo (4°C). b) Relatividad de las sensaciones térmicas: en tres recipientes con agua a diversas temperaturas (4, 20 y 40°C) y dispuestos en ese orden, sumerja la mano derecha en el agua a 40°C, la mano izquierda en el agua con hielo y a continuación ambas manos en el recipiente con agua a aproximadamente 20°C (temperatura ambiente). Anote las sensaciones percibidas.

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SEMINARIO 4: FISIOLOGÍA ENDOCRINA I. Generalidades 1. Las hormonas actúan uniéndose a receptores localizados en la membrana celular o en el interior de la célula. a. Señale qué es una hormona y cómo se clasifican desde un punto de vista químico. b. ¿Cuáles hormonas tienen receptores en la membrana celular? c. ¿Cuáles hormonas tienen receptores intracelulares? d. ¿Qué puede decir del mecanismo de acción de ambos grupos de hormonas? Hipotálamo- Adenohipófisis 2. La síntesis y secreción de hormonas adenohipofisiarias está controlada por hormonas hipotalámicas. La gran mayoría de ellas tiene una función liberadora (RH=releasing hormone). Usando esquemas, indique las hormonas o factores liberadores según corresponda, para cada hormona adenohipofisiaria, órganos blanco y hormonas secretadas por éstos. 3. ¿Cómo se regula el mecanismo de secreción a nivel hipofisiario? En los mismos esquemas anteriores, indique los mecanismos de regulación para cada hormona adenohipofisiaria.

a. Suponga una insuficiencia en la función endocrina de la glándula periférica (hiposecreción), ¿qué pasará con los niveles plasmáticos de la hormona hipotalámica y de la hormona adenohipofisiaria? b. Suponga ahora una hiperfunción de la glándula periférica (hipersecreción), ¿qué ocurrirá con los niveles de la hormona adenohipofisiaria?

4. Suponga que se secciona completamente el tallo hipofisiario en un animal de experimentación. ¿Qué sucederá con los niveles plasmáticos de cada una de las hormonas adenohipofisiarias? Justifique su respuesta. Hipotálamo-Neurohipófisis 5. Explique mediante esquemas la síntesis y la secreción de la ADH (también llamada arginina vasopresina=AVP) y la oxitocina. 6. ¿Qué relación existe entre la ADH y la oxitocina? 7. ¿Cuáles son las funciones de la ADH y la oxitocina? 8. En el mismo procedimiento experimental de la pregunta 4, ¿qué sucederá con los niveles plasmáticos de ADH y oxitocina? Explique.

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9. El control de la secreción de oxitocina durante el parto es un buen ejemplo de retroalimentación positiva. a. Usando la figura, explique cómo se realiza el estímulo para la secreción de oxitocina. b. Investigue cómo este estímulo logra llegar al hipotálamo. c. ¿Qué otras hormonas actúan sinérgicamente con la oxitocina en la estimulación de las contracciones del músculo liso uterino? 10. ¿Por qué un aumento de la secreción de oxitocina puede causar hiponatremia? GH 11. Utilizando la figura siguiente, explique cómo se regula la secreción de GH.

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12. Explique de qué manera actúa la GH sobre el crecimiento y el metabolismo. Prolactina 13. ¿Cómo se regula la secreción de prolactina? ¿Qué factores estimulan su secreción? 14. ¿Qué manifestaciones clínicas tendrá una mujer con altos niveles de prolactina séricos (hiperprolactinemia)? Explique.

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SEMINARIO 5: FISIOLOGÍA ENDOCRINA II. Tiroides 1. La siguiente figura muestra un esquema de la regulación del eje hipotálamo-adenohipófisis-tiroides. a. ¿Cuáles son los efectos de la TSH sobre la tiroides y la síntesis de las hormonas tiroideas? b. ¿Cuáles son las diferencias entre el hipo e hipertiroidismo primario y el hipo e hipertiroidismo secundario? ¿Cómo son los valores plasmáticos de las hormonas TSH, T3 y T4 en cada caso? c. Suponga que un sujeto ingiere por varios días algún compuesto que tiene perclorato o tiocianato, ¿qué sucederá con los niveles plasmáticos de TSH y de hormonas tiroideas? Fundamente su respuesta. d. En la enfermedad de Graves, el sistema inmune sintetiza anticuerpos capaces de unirse al receptor de TSH y activarlo. ¿Qué sucederá con los niveles de TSH, T3 y T4 en un sujeto que presenta esta enfermedad? Fundamente su respuesta. e. En un sujeto que presenta tiroiditis de Hashimoto, ¿qué espera usted que suceda con los niveles plasmáticos de TSH, T3 y T4?

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2. La siguiente figura muestra las acciones fisiológicas de las hormonas tiroideas.

BMR: metabolismo basal; CNS: sistema nervioso central

a) Explique cómo realizan sus funciones las hormonas tiroideas en cada uno de los 5 cuadros mostrados en la figura.

b) En base a las acciones fisiológicas de las hormonas tiroideas, explique los síntomas que experimenta un sujeto que presenta hipertiroidismo. ¿Qué tratamiento le sugeriría al paciente? Explique.

3. ¿Cuál es la importancia fisiológica de la deyodasa presente en los tejidos periféricos? Glándula Suprarrenal 4. Nombre las hormonas producidas por la glándula suprarrenal y señale cuáles son sus lugares de síntesis.

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5. En relación a los glucocorticoides, ¿cómo es su secreción y cuál estímulo es el más importante para su liberación? ¿Qué etapa de su síntesis es estimulada por la ACTH? ¿Cómo se transporta el cortisol en la sangre? ¿Por qué? 6. Dado que una gran cantidad de células sintetizan el receptor para glucocorticoides, sus efectos son multisistémicos. ¿Cuáles son sus efectos sobre el sistema nervioso central, metabolismo y sistema inmune? 7. A diferencia de los glucocorticoides, cuya síntesis está bajo regulación neuroendocrina, ¿cuáles son los estímulos para la secreción de la aldosterona? ¿Cómo se transporta la aldosterona en la sangre? ¿Por qué? ¿Dónde se ubica su receptor? 8. Como los glucocorticoides y los mineralocorticoides presentan una gran homología, el receptor para mineralocorticoides también es activado por cortisol. ¿Cómo se regula este proceso en condiciones normales, para que el cortisol no active a estos receptores? ¿Cuáles son las consecuencias de un hipercortisolismo sobre las funciones de la aldosterona? 9. ¿Cuál es el andrógeno secretado por la glándula adrenal más abundante en la sangre? ¿Cuál es su efecto fisiológico?

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SEMINARIO 6: FISIOLOGÍA ENDOCRINA III. Gónadas 1. Complete los gráficos, dibujando las curvas correspondientes a las variaciones que experimentan los niveles plasmáticos de LH, FSH, progesterona y estradiol durante el ciclo menstrual. Describa y explique los cambios que se producen en los niveles hormonales.

Explique las variaciones que ocurren en el endometrio durante el ciclo. 2. Describa la regulación global de la función testicular. 3. Describa las acciones de las hormonas folículo estimulante y luteinizante en los testículos. 4. ¿Cuáles son las principales acciones de los andrógenos en el hombre?

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Regulación de la calcemia 5. El modelo siguiente esquematiza el metabolismo del calcio en un individuo adulto, cuya ingestión es de 1 gramo diario.

En este modelo:

a. Señale la hormona (1) que media la absorción de calcio. ¿En qué parte del tracto gastrointestinal ocurre este proceso? b. La concentración de calcio total en el líquido extracelular es de 10 mg/dL. ¿Cómo se encuentra el calcio en el plasma? c. ¿Cómo afecta el pH a la concentración de calcio plasmático? d. Los procesos marcados como 2 y 3 corresponden a la estimulación (2) e inhibición (3) de la resorción ósea. ¿Qué hormonas median estos procesos? e. ¿Qué hormona estimula la reabsorción renal de calcio (4)? f. ¿Qué relación existe entre la PTH y el calcitriol?

6. Explique por qué un paciente con aumento de la hormona paratiroidea tiene hipercalciuria, si dicha hormona aumenta la reabsorción renal de calcio. 7. Si un paciente presenta niveles de calcio plasmático que están bajo los niveles considerados normales:

a. ¿Qué sucederá con los niveles plasmáticos de PTH y de calcitriol? b. ¿Qué sucederá con la absorción intestinal y reabsorción renal de calcio? c. ¿Cuáles células estarán más activas en el tejido óseo?

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Regulación de la glicemia 8. ¿Cuáles son las hormonas secretadas por el páncreas que participan en la regulación de la glicemia? ¿Qué tipo de células las producen? 9. ¿Cómo se regula la síntesis, almacenamiento y secreción de la insulina? Nombre los factores que estimulan su secreción y los que la inhiben. 10. Explique en qué consiste la secreción bifásica. Haga un gráfico. 11. ¿Cuáles son los efectos de la insulina sobre los tejidos periféricos? 12. La insulina juega un papel clave en la mantención de la homeostasis de la glucosa. El aumento de la concentración de glucosa plasmática o glicemia es el principal estímulo de la secreción de insulina. A: Un sujeto normal recibe 75 gramos de glucosa por vía oral. B: Un sujeto normal recibe 0,5 gr glucosa/kg de peso, administrada por vía endovenosa.

En los gráficos A y B se muestra la glicemia y la concentración de insulina plasmática en función del tiempo.

a. ¿Cómo se explica la diferencia entre las dos curvas de secreción de insulina? b. Ambos sujetos tienen la misma glicemia basal. ¿Cómo se explica la diferencia en las curvas de glicemia?

13. Haga un gráfico similar al A con las curvas de glicemia y concentración de insulina que se obtendrían, al realizar el test de tolerancia a la glucosa, en un sujeto diabético. Compare ambas curvas con las del sujeto normal de la figura A y analícelas. 14. ¿Cuáles son las diferencias entre la diabetes tipo I y II? 15. ¿Cuál es la función del glucagon en la regulación de la glicemia? ¿Cuáles son los factores que afectan su secreción?

A B

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SEMINARIO 7: FISIOLOGÍA CARDIOVASCULAR Y SANGRE. Fisiología cardiovascular Ciclo cardiaco 1. ¿Qué se entiende por ciclo cardíaco y cuál es su duración en el hombre en reposo? 2. ¿Cuál es el período de reposo del corazón y qué sucede con dicho período cuando aumenta la frecuencia cardiaca (taquicardia)? 3. ¿En qué radica la importancia de las válvulas del corazón y a qué se debe la apertura y cierre de las mismas? 4. Describa cómo se encuentran las válvulas del corazón en las siguientes subfases de los períodos de sístole y diástole ventricular:

a. contracción isovolumétrica b. expulsión rápida c. expulsión lenta d. relajación isovolumétrica e. llene rápido f. llene lento g. sístole auricular

Hemodinamia 5. ¿De qué factores depende la velocidad del flujo sanguíneo por un vaso? 6. ¿Cuáles son los factores que determinan la resistencia al flujo? 7. ¿Cómo varía la presión dentro de un segmento de vena al ir aumentando el volumen de sangre que contiene? ¿Y en el de una arteria? Haga los gráficos presión-volumen correspondientes a cada caso. 8. Compare la distensibilidad venosa con la arterial. Microcirculación 9. ¿Cuáles son los factores responsables del movimiento de solutos y de agua a través de las paredes del capilar? 10. ¿Qué pasa con la cantidad de líquido intersticial en la pierna de un individuo en los siguientes casos (suponiendo que en cada caso los demás factores están normales):

a. contracción de las arteriolas b. contracción de las vénulas c. disminución de las proteínas plasmáticas d. daño de la pared de los capilares

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Función Ventricular 11. ¿Qué se entiende por volumen expulsivo, de qué factores depende y cómo lo afectan cada uno de ellos? 12. ¿Qué se entiende por gasto cardíaco y de qué factores depende? Presión arterial 13. Discuta los efectos que tienen las siguientes maniobras sobre la presión arterial:

aumento de la resistencia periférica disminución de la frecuencia cardíaca aumento del volumen expulsivo

14. Cuando una persona que ha permanecido en posición decúbito dorsal se pone de pié, unos 500 a 700 ml de sangre de las venas de la cavidad torácica 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 caída resultante en la presión sanguínea es inmediatamente compensada por el reflejo barorreceptor.

Utilizando la figura adjunta explique cómo funciona este reflejo en el caso descrito

anteriormente.

29

Sangre

15. ¿Cuál es el volumen de sangre total en un adulto promedio y qué porcentaje del peso corporal representa?

16. ¿Cuáles son los componentes de la sangre? ¿En qué se diferencia el plasma del suero?

17. ¿Qué es la hematopoyesis y cómo varía a lo largo de la vida?

18. Con respecto a los eritrocitos, indique:

a. Función b. Lugar de formación c. Tiempo de vida d. Cómo se liberan a la sangre e. Metabolismo f. Reguladores de la eritropoyesis (Explique la importancia de la eritropoyetina, el

ácido fólico y la vitamina B12) g. Factores que alteran la eritropoyesis

19. Los recuentos de células sanguíneas son una importante fuente de información para

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

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

20. En la determinación del grupo sanguíneo de un paciente, se obtienen los siguientes resultados:

Con suero Anti A : positivo Con suero Anti B : positivo Con suero Anti AB : positivo Con suero Anti D : positivo

Indique cuál es el grupo sanguíneo de este paciente. 21. Indique cuál de las siguientes transfusiones es posible y por qué.

a. Dador Grupo AB Receptor Grupo 0

b. Dador Grupo A Receptor Grupo B

c. Dador Grupo 0 Receptor Grupo AB

d. Dador Grupo B Receptor Grupo AB

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22. Cuando se lesiona un vaso sanguíneo, se activan varios mecanismos fisiológicos que promueven la hemostasia o cese de la hemorragia.

a. ¿Qué es la hemostasia? b. ¿En qué consiste la Hemostasia Primaria y Secundaria? c. Mencione los 3 mecanismos principales involucrados en la hemostasia y

descríbalos brevemente. 23. Describa 3 patologías asociadas a alteraciones de la hemostasia. 24. Investigue en qué consiste y cómo se previene la enfermedad hemolítica del recién nacido.

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SEMINARIO 8: FISIOLOGIA RESPIRATORIA. 1. Si un adulto normal tiene un volumen corriente de 500 mL y una frecuencia

respiratoria de 14/min, ¿cuál será su ventilación pulmonar y su ventilación alveolar? Calcule el volumen corriente y la ventilación alveolar por minuto de un sujeto que respira a una frecuencia respiratoria de 12/min y tiene una ventilación minuto de 6 L.

2. Describa todos los tipos celulares que se encuentran presentes en el alvéolo. ¿Cuál es la función de cada tipo celular?

3. ¿Qué le sucederá a múltiples burbujas (cada una de ellas con una interfase aire

líquido) de diferentes tamaños que se encuentran interconectadas? Explique de acuerdo a la ley de Laplace. Lleve este ejemplo al sistema respiratorio (zona respiratoria). ¿Cómo se resuelve esta situación?

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

parámetros que favorecen la difusión. Explique de acuerdo a la ley de Fick. 5. Con respecto al O2 transportado por la Hemoglobina (Hb):

a. Describa la estructura básica de la Hb, diga en qué componente sanguíneo se localiza, indique su lugar de síntesis y eliminación.

b. Explique a qué parte de la molécula de Hb se une el O2, cuáles son las características de esta unión y cómo se llama el compuesto que se forma.

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

6. Defina Metahemoglobina. ¿Qué implicancias puede tener su aumento en la sangre? ¿Cómo se regula su formación en el glóbulo rojo? 7. La cantidad de O2 unido a la Hb no sólo 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. ¿Qué sucede con la curva de saturación de la Hb cuando aumentan y cuando

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

b. Fisiológicamente ¿qué significa que la curva de disociación del O2 se desplace hacia la derecha?

8. De acuerdo con la curva de disociación hemoglobina-oxígeno, ¿por qué la respuesta

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

9. Si la proporción de oxígeno a nivel de mar y a 5500 msnm es de 21%, ¿por qué el ser

humano experimenta “falta de aire” en la altitud?

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10. Defina los siguientes términos: a. Eupnea b. Hiperpnea c. Taquipnea d. Hipopnea e. Bradipnea f. Apnea g. Apneusis h. Hipercapnia i. Hipoxemia

11. Dibuje una curva normal de disociación O2 – hemoglobina, y superponga la curva de

disociación O2 – hemoglobina en presencia de monóxido de carbono (CO). Explique. 12. ¿De qué manera se transporta el CO2 en la sangre? 13. La siguiente figura muestra la relación ventilación-perfusión (V/Q) en un pulmón de adulto en posición vertical (bipedestación).

a. Cuantitativamente ¿la relación V/Q es similar en la base y el vértice pulmonar? b. ¿Cómo será la PAO2 en la zona del vértice pulmonar (zona independiente)

comparada con la PAO2 en la zona de la base pulmonar (zona dependiente)? ¿Y la PACO2?

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TRABAJO PRÁCTICO 2: ESPIROMETRÍA.

Una importante aplicación práctica de la Fisiología Respiratoria son las pruebas de función pulmonar. La espirometría es una de las pruebas de función pulmonar más útil y más usada en todo el mundo. Introducción

La espirometría permite visualizar, medir y calcular muchos componentes de la función pulmonar (como se muestra en las Fig. 1 A y B). La respiración consiste en ciclos repetidos de inspiración seguidos por espiración. Durante el ciclo respiratorio, un volumen específico de aire es arrastrado al interior y luego espirado fuera de los pulmones; este volumen es el volumen corriente o tidal (VT). En la ventilación normal, la frecuencia respiratoria (ƒR) es aproximadamente 15 ciclos respiratorios por minuto. Este valor varía con el nivel de actividad. El producto de ƒR y VT corresponde a la ventilación pulmonar (VE). Este parámetro también cambia según el nivel de actividad.

La capacidad total de los pulmones comprende cuatro volúmenes 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 más volúmenes 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 espirómetro. Sin embargo, estos valores pueden estimarse usando ecuaciones o bien utilizando otras técnicas como la pletismografía corporal o la técnica de dilución con helio.

Los parámetros forzados, los cuales evalúan la habilidad de ventilar los pulmones

con un esfuerzo voluntario máximo, son a menudo de mayor valor clínico que las capacidades y los volúmenes pulmonares simples. El volumen espiratorio en un segundo (FEV1), el flujo inspiratorio máximo (PIF) y el flujo espiratorio máximo (PEF) son fuertemente afectados por la resistencia de la vía aérea y son importantes en la detección y monitoreo de desórdenes obstructivos (bronquitis, enfisema y asma). La capacidad vital forzada (FVC) o sea el máximo volumen de aire que se puede espirar en el menor tiempo posible después de una inspiración máxima, se encuentra reducida en los desórdenes 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 gráficamente más grande que VC, pero en la

práctica es, a menudo, más pequeña.

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Figura 1: Volúmenes y capacidades pulmonares

Equipos y materiales Power-Lab con chart sofware Espirómetro – ML 140 Pinzas para la nariz Boquilla, filtro y tubo de respiración Cabezal de flujo Procedimientos Generales

Encienda el PowerLab y el transductor del volumétrico de presión (POD del espirómetro) 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 utilizarán los voluntarios, y que estarán en contacto con la boca y el aire espirado se han lavado con desinfectante. Si actualmente sufre de alguna infección respiratoria no es recomendable que sea voluntario para estos experimentos.

V T

IRV

ERV

FRC

RV

TLC

VC

FVC

IC

EC

B

A

35

Click here to zero the Spirometer Pod

Figura 2: Configuración para el uso del neumotacómetro PowerLab.

El cabezal de flujo (pneumotacógrafo de malla) debe colocarse sobre el mesón, fijo

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

En el amplificador de espirometría “spirometer pod” de Channel 1, seleccione: Range,

500 mV; Low Pass, 10 Hz y pulse el botón “Zero”. Utilice compresión 10:1. (Fig. 3)

Figura 3: Configuración del transductor (pod) de espirometría.

Cuando la puesta a “cero” ha terminado, el voluntario debe espirar suavemente a

través de la boquilla conectada al cabezal de flujo y observar la señal registrada en el área de despliegue de datos. Si el registro es descendente (es decir, negativo), usted no necesita invertirlo. Si la señal es positiva, inviértala presionando el botón “invert” una vez para cambiar su estado.

Seleccione con el mouse todo el registro de volumen corriente, incluyendo las espiraciones forzadas. En la función menú del canal 1 escoja Spirometry Flow. En la opción Raw Flow Channel (Fig. 4 A) debe aparecer Ch1: Flow y MLT 1000L en la calibración Flow Head. Presione OK. Ahora debe aparecer (L/s) en la escala de flujo. En la función menú del canal 2 escoja Spirometry Volume. En la opción Spirometry Flow Channel debe aparecer Ch1: Flow (Spirometry Flow) y la corrección 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 botón de OK para cerrar la caja del diálogo y volver a la vista Chart.

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

Figura 5: Diseño 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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Determinación de volúmenes y capacidades pulmonares Objetivos

- Medir volúmenes 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 respiración). SIEMPRE DEBE LLEVAR EL ESPIRÓMETRO A “CERO” PREVIO A CADA MEDICIÓN. Procedimiento Todos los datos deben ser anotados en una tabla que indique el parámetro y el valor. 1. El voluntario debe haber puesto previamente el espirómetro en “cero” tal como se indicó previamente (spirometer pod). 2. Pída al voluntario que se coloque el oclusor nasal y que respire normalmente a través del cabezal de flujo (Fig. 4). Presione Start para iniciar el registro y registre la ventilación pulmonar normal durante 20 segundos. Agregue el comentario “ventilación pulmonar normal” al registro de Chart. Pulse el botón Stop para finalizar la grabación. 3. Un miembro del grupo debe observar el número de veces que el voluntario respiró en el tiempo de 20 segundos. Calcule cuántas respiraciones habría en un período de un minuto (ƒR). El valor de ƒR (/min) debe ser registrado en la tabla que se encuentra al final de esta guía (Apéndice 1). También registre la frecuencia respiratoria en las unidades Hz (divida el número de respiraciones en un minuto por 60). 4. Pulse el botón Start de Chart para empezar a grabar y prepare el comentario “procedimiento de IRV”. 5. Al final de una inspiración 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 espiración 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 útil ajustar el eje vertical para que la señal ocupe entre un medio a dos tercios del eje vertical o puede cambiar la compresión horizontal (se recomienda 5:1).

Análisis

1. Coloque el Marcador (M) como se indica en la Fig. 6. Para obtener el valor numérico del Volumen Corriente considere el volumen desplegado a la derecha del canal. El número tiene un símbolo delante de él, indicando que es la diferencia entre el volumen en la posición del indicador y el volumen en la posición 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 respiración. Mida las amplitudes de 4 ondas. Ingrese el promedio en la tabla de resumen final que aparece en el apéndice 1.

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Figura 6: Registro respiratorio típico, desplegando una compresión horizontal 5:1. El Marcador y el cursor de onda están colocados de manera de medir el volumen corriente de una respiración normal.

2. Retorne el Marcador a su posición en la esquina inferior izquierda arrastrándolo o pulsando el botón del mouse.

3. Usando la frecuencia respiratoria ƒR (min-1), que observó en un período de un minuto y el valor promedio para VT, calcule el Volumen minuto (VE) usando la Ecuación 1. Registre su valor para VE en la tabla.

RTE ƒ*VV (L/min) Ecuación 1 4. Busque el comentario que contiene “procedimiento de IRV”. Coloque el Marcador en el peak del volumen inspiratorio de la respiración anterior y el cursor de onda al peak del trazado de volumen de la inspiración 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) Ecuación 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 desplegará 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) Ecuación 3

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

ERVIRVVVC T (L) Ecuación 4 10. Use la tabla adjunta al final de esta guía (Apéndice 2) para determinar la capacidad vital predicha para el voluntario (VC). Este valor varía según el sexo, la altura y la edad del voluntario.

11. El volumen residual (RV) es el volumen de gas que permanece en los pulmones después de una espiración máxima. El RV no se puede determinar mediante espirometría. Usando La Ecuación 5, determine el RV predicho para el voluntario. Esta ecuación predice RV para los sujetos entre 16-34 años de cualquier sexo.

25.0*VCRV (L) Ecuación 5

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) Ecuación 6

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

RVERVFRC (L) Ecuación 7 14. Seleccione un área de la ventana Chart que contiene la respiración normal asegurándose de seleccionar los ciclos respiratorios completos. Escoja el comando “Report” del menú de Spirometry. La ventana de Report contiene varios parámetros calculados por la extensión de Spirometry de los datos seleccionados (Fig. 9). Ingrese los resultados para el VE, VT, y ƒR en su Tabla y compare.

Figura 9: Ventana Report de espirometría.

Prueba de función pulmonar NOTA: Recuerde llevar el espirómetro a “cero” 1. Inicie el registro y pida al voluntario que se coloque el oclusor nasal y que respire normalmente a través del neumotacómetro. Al final de una inspiración corriente normal pida al voluntario que respire tan profundamente como le sea posible y luego que exhale tan rápida y profundamente como le sea posible, terminando con una respiración corriente normal. Detenga el registro y retire los equipos del voluntario. 2. En el registro del flujo, mueva el cursor al valor máximo alcanzado durante la inspiración forzada. El valor absoluto desplegado a la derecha de la ventana corresponde al peak (máximo) 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 espiración 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 máximo alcanzado durante la inspiración en el registro de volumen, y el cursor en la espiración máxima (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 máximo 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.

41

7. Seleccione del registro anterior una zona que incluya por lo menos un par de ventilaciones corrientes normales, la ventilación forzada y unas pocas ventilaciones normales posteriores. En el menú de espirometría escoja Report y obtendrá los valores de PIF, PEF, FVC y FEV1 e inclúyalos en su tabla. 8. Calcule la razón porcentual entre FEV1 y FVC.

100*FVC/1FEV (%) Ecuación 8

Figura 10: Registro de ventilación forzada

PREGUNTAS

1. ¿Qué parámetros de la función pulmonar midió en este trabajo práctico? ¿Cuáles parámetros sólo se pueden estimar mediante la espirometría? 2. En la ventilación en reposo, la mayoría del esfuerzo muscular se realiza durante la inspiración. La espiración es, en gran medida, pasiva debido al retroceso elástico de los pulmones y relajación del diafragma. ¿Puede usted correlacionar este hecho con la forma del trazado del volumen inspiratorio y espiratorio? 3. ¿Cómo se comparan los valores obtenidos manualmente con respecto a los obtenidos mediante el comando “report” de espirometría. ¿Qué factores explicarían las diferencias (si las hubiera)? 4. ¿Coinciden los valores de VC obtenidos mediante espirometría con los obtenidos de la tabla final (Apéndice 2)? ¿Qué factores explicarían las diferencias (si las hubiera)? 5. ¿Qué es el volumen espiratorio forzado en un segundo y cuál es la utilidad diagnóstica de su determinación en clínica? 6. Comparado con un sujeto que tiene valores espirométricos normales, ¿cuál será el patrón 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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Apéndice 1. Tabla de parámetros respiratorios

VOLUNTARIO 1 VOLUNTARIO 2 Parámetro Abreviatura Unidades Valor

experimental o calculado

Report Valor experimental o calculado

Report

Frecuencia

ƒR min-1 ƒ Hz

Volumen corriente

VT L

Volumen espiratorio minuto

RTE ƒ*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 máximo

PIF L/min L/min L/min

Flujo espiratorio máximo

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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Apéndice 2.

NOTA: Para ver valores de referencia en población chilena consultar la siguiente bibliografía: “Ecuaciones de referencia espirométrica en población chilena”. Gutiérrez, M., Rioseco, F., Rojas, A. y Casanova, D. (1997). Rev. Chil. Enf. Respir., 13:165-17.

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SEMINARIO 9: FISIOLOGÍA RENAL. 1. Las fuerzas responsables de la filtración glomerular son las mismas que están involucradas en el intercambio de líquido en el lecho capilar. La ultrafiltración ocurre porque las fuerzas de Starling (presión hidrostática y oncótica) determinan el paso de líquido desde el lumen de los capilares glomerulares, a través de la barrera de filtración, hacia el espacio de Bowman. La figura muestra las arteriolas, un capilar glomerular idealizado y las fuerzas de Starling que gobiernan la ultra filtración glomerular:

PUF: presión neta de ultrafiltración PGC: presión hidrostática capilar glomerular PBS: presión hidrostática espacio de Bowman πGC: presión oncótica capilar glomerular πBS: presión oncótica espacio de Bowman a) ¿Cuáles son las presiones que favorecen la filtración y cuáles se oponen a ella? b) ¿Por qué cree Ud. que la tasa de filtración glomerular es considerablemente mayor en los capilares glomerulares que en los capilares sistémicos?

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c) Discuta cómo se verá afectada la tasa de filtración glomerular en las siguientes situaciones:

• Disminución de la resistencia en la arteriola aferente • Aumento de la resistencia en la arteriola eferente • Disminución de la presión arterial por hemorragia intensa • Hipoalbuminemia • Obstrucción aguda del tracto urinario por litiasis renal

2. La velocidad de filtración glomerular es el único parámetro clínico 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 molécula cuando la sangre que la contiene pasa por los riñones.

a) ¿Cuáles son las razones por las cuales el clearance de inulina es un buen indicador de la VFG? b) ¿Por qué el clearance de inulina NO se usa en la práctica clínica como indicador de la VFG?

c) En vez del clearance de inulina se usa el clearance de creatinina. Señale las diferencias entre el manejo renal de la inulina y de la creatinina.

3. Explique cuál es la utilidad fisiológica y en qué consiste el mecanismo miogénico y el feedback túbulo glomerular. 4. Describa el manejo renal de los siguientes elementos:

Sodio Potasio Protones Glucosa Amino ácidos Agua

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5. El siguiente gráfico muestra el manejo renal de la glucosa.

a) ¿Cómo se explica la relación entre la carga filtrada y la reabsorción cuando la glicemia es inferior a 200 mg/dL? b) Cuando la glicemia supera los 200 mg/dL, ¿cómo se explica la estabilización de la reabsorción de glucosa?

6. En relación con el problema anterior, suponga un sujeto diabético cuya carga filtrada de glucosa supera los 375 mg/min.

a) ¿Qué sucede con la glucosa que escapa a la reabsorción proximal? b) Los diabéticos a menudo ingieren grandes cantidades de agua (polidipsia) debido a la sensación de sed. Explique por qué sienten tanta sed. c) ¿Cómo se ve afectado el balance de agua en estas condiciones?

7. Explique la relación entre la aldosterona y la función renal. Indique los lugares donde ésta actúa y sus mecanismos de acción. 8. Explique la relación entre la ADH y la función renal. Indique los lugares donde ésta actúa y sus mecanismos de acción.

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

a) ¿En qué transportador y segmento del nefrón actúa este tipo de diuréticos? b) ¿Qué sucederá con la reabsorción de NaCl en este segmento? c) ¿Cómo se verá afectada la reabsorción de agua en el túbulo colector medular?

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

a) ¿Cuál será la señal que gatillará los mecanismos responsables de mantener el balance de agua? b) ¿Qué sucederá con la sensación de sed y los niveles de ADH y aldosterona? c) ¿Qué sucederá con el flujo urinario y la osmolaridad de la orina del sujeto?

11. Describa los mecanismos homeostáticos involucrados en la mantención de los niveles de K+ plasmático, después de la ingesta de una comida rica en K+. ¿Por qué es importante la regulación de la concentración plasmática de potasio?

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12. En la siguiente tabla, indique la alteración ácido-base simple que existe en cada una de las situaciones, de acuerdo a los datos de laboratorio que se entregan. Compare con los valores normales que aparecen al final del seminario. Si le parece útil, use el diagrama que se adjunta. __________________________________________________________________ pH HCO3

- pCO2 Alteración ________________________________________________________________________ 7.34 15 29 ________________________________________________________________________ 7.49 35 48 ________________________________________________________________________ 7.47 14 20 ________________________________________________________________________ 7.34 31 60 ________________________________________________________________________ 7.26 26 60 ________________________________________________________________________ 7.62 20 20 ________________________________________________________________________ 7.09 15 50 ________________________________________________________________________ 7.40 15 25

pH > 7.45 

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13. La tabla siguiente muestra variables medidas en sangre arterial de pacientes con distintos trastornos ácido-base. Complete los espacios en blanco. Compare con los valores normales.

Alteración

pH

PaCO2 (mm Hg)

[HCO3-] plasma

(mEq/L) Trastorno ácido-base

Vómitos prolongados

7.50 49

Ingesta de NH4Cl

22 10

Diabetes mellitus descompensada

28 12

Bronquitis crónica

7.33 68

a. ¿Qué tipo de trastorno ácido-base desarrolla el sujeto que experimenta vómitos prolongados? b. ¿Cómo debiera estar el sistema renina-angiotensina-aldosterona en este paciente? Justifique su respuesta. c. En el mismo paciente ¿cómo debiera estar la diuresis? Justifique su respuesta. d. La ingesta de NH4Cl equivale a la adición de HCl al organismo. ¿Cómo explica el valor de la PaCO2 que tiene el paciente? e. ¿Por qué el paciente con diabetes mellitus desarrolla un trastorno ácido-base? f. ¿Cómo debiera estar la excreción neta de ácido en el paciente diabético? g. ¿Cómo se explica el valor de la PaCO2? h. ¿Cuál es el tratamiento? i. ¿Cómo se explica el trastorno ácido-base del paciente con bronquitis crónica? Valores Normales en Sangre Arterial pH : 7,37 -7,42 Pa CO2 : 37 – 43 mmHg [HCO3

- ] : 23 – 25 mM