INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnologa

LABORATORIO DE FISIOLOGA Y BIOFSICA I

Prctica 4: Fisiologa Muscular EMG

Grupo: 3MM1 Practica 4

FISIOLOGIA MUSCULAR EMG

Objetivos

Analizar el trazo de un EMG bajo diferentes condiciones.

Objetivos especficos

Comparar los efectos de la estimulacin simptica y parasimptica.

Explicar los efectos que tienen los neurotransmisores, iones y temperatura sobre la fisiologa muscular.

Utilizar como herramienta de medicin y anlisis el EMG.

Introduccin

La electromiografa o EMG es una prueba que mide la actividad elctrica (potencial de accin musculares) de los msculos en contraccin y relajacin. Normalmente. Los msculos en reposo no producen actividad elctrica; una pequea contraccin produce una cierta actividad; y en una contraccin ms fuerte se desarrollo actividad mayor.

La activacin de las unidades motoras puede estudiarse mediante la electromiografa, el proceso de registro de la actividad elctrica del musculo en un osciloscopio de rayos catdicos. En humanos, esto puede realizarse sin anestesia, con pequeas discos metlicos que se colocan sobre la piel que cubre al musculo, los cuales funcionan como electrodos captadores, o con pequeos electrodos de aguja hipodrmicos. El registro obtenido con estos electrodos es el electromiograma (EMG). Con los electrodos de aguja casi siempre es posible captar la actividad de fibras musculares individuales.

Mediante la electromiografa se ha demostrado que existe poca o nula actividad espontanea en los msculos esquelticos de los individuos normales en reposo. Con la actividad voluntaria mnima unas cuantas unidades motoras producen descarga, y con el esfuerzo voluntario creciente se incluyen cada vez ms unidades en la actividad.

El musculo esqueltico humano puede ejercer una tensin de 3 a 4 kg/cm3 por su superficie transversal. Ya que muchos de los msculos humanos tienen una superficie transversal relativamente grande, la tensin que puede desarrollar es bastante alta.

La EMG ayuda a determinar si la debilidad o parlisis muscular se debe a alteraciones propias de los msculos o de su inervacin. Tambin se utiliza para diagnosticar ciertos trastornos musculares, como la distrofia muscular.

Material y equipo

Instrumental y Equipo

Polgrafo transductor para Amplificacin de seales biolgicas.

Batera de 9 volts de corriente directa.

Base para batera de 9 volts de corriente directa.

Estuche de Ciruga.

Hojas de bistur del no. 12.

Disector de vidrio.

Tabla para rana.

Algodn.

Jeringas de 5 o 10 ml.

Hilo de algodn.

Goteros.

Franela.

Guantes para cirujano.

Material Biolgico

Sapo de ms de 500g.

Soluciones y reactivos

Solucin Ringer sin Calcio para rana: NaCl 3.0 g, KCl 0.0375 g, NaHCO3 0.05 g, aforar a 0.5 L con agua destilada.

Solucin Ringer con Calcio para rana: NaCl 3.0 g, KCl 0.0375 g, CaCl2 0.05 g, NaHCO3 0.05 g, aforar a 0.5 L con agua destilada. De esta solucin poner en refrigeracin 100 ml, por 3 horas mnimo y al utilizarla tomar la temperatura.

Solucin de Epinefrina o Adrenalina: Reconstituir con 1 mL de solucin reguladora de fosfatos el contenido de un frasco vial para obtener la solucin al 0.1 mmol/L. La solucin reguladora de fosfatos a pH = 7 se prepara con 500 mg de fosfato dibsico de potasio anhidro y 301 mg de fosfato monobsico de potasio, aforar a 1L. Ajustar el pH a 7 con cido fosfrico o hidrxido de potasio. Preparar 100 mL. Realizar clculos.

Solucin de Clorhidrato de Efedrina: Colocar 1.009g de clorhidrato de efedrina en un matraz aforado de 50 mL y aforar con agua destilada para obtener una solucin 0.1 M.

Solucin de Cloruro de Acetilcolina: Colocar 0.909 g de cloruro de acetilcolina en un matraz aforado de 50 mL y aforar con agua destilada para obtener una solucin de 0.1M.

Desarrollo experimental

A. Primera parte

B. Segunda parte

Se menciona esta parte, aunque en la prctica no se realiz.

Resultados

Se conecto al sapo como se muestra en la imagen 1, para iniciar el electromiograma.

A continuacin se muestran los EMG resultantes:

Solucin Ringer sin Calcio

Solucin Ringer con Calcio

Solucin de Adrenalina

Solucin de Clorhidrato de Efedrina

Solucin de Cloruro de Acetilcolina

Solucin de Epinefrina

Estimulo al nervio citico

1.- Realice un cuadro que contenga: solucin, efecto en el EMG y observaciones, segn sus observaciones en la primera parte de la experimentacin.

SolucinEfecto en EMGObservaciones

Ringer sin CalcioSe observ una seal tpica en el EMGAyuda a limpiar los residuos de las dems sustancias, regulando la seal en el EMG. No muestra contracciones.

Ringer con CalcioEl complejo QRS alarg su amplitud con respecto a la seal originalEfecto de perfusin. Se puede clasificar como solucin salina isotnica.

Epinefrina o AdrenalinaEl complejo QRS disminuye su amplitud con respecto a la onda originalAumenta la frecuencia cardiaca, bombeando de una forma rpida.

Clorhidrato de EfedrinaEl disminuye la velocidad del pulso.Accin psicoestimulante. Es un vasopresor, Aumenta la fuerza de contraccin cardiaca.

Cloruro de AcetilcolinaLa amplitud disminuye considerablemente La acetilcolina disminuye la frecuencia logrando provocar la muerte del individuo si su concentracin es alta.

Cuestionario1.- Cuntas y cules son los diferentes tipos de contracciones?

Existen 5 tipos de contraccin y son:

Contraccin concntrica: Una contraccin concntrica ocurre cuando un msculo desarrolla una tensin suficiente para superar una resistencia, de forma tal que este 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 concntrico ya que los puntos de insercin de los msculos de juntan, se acortan o se contraen.En sntesis decimos que cuando los puntos de insercin de un msculo se acercan la contraccin que se produce la denominamos "concntrica"

Contraccin excntrica: Cuando una resistencia dada es mayor que la tensin ejercida por un msculo determinado, de forma que ste se alarga se dice que dicho msculo ejerce una contraccin excntrica, en este caso el msculo desarrolla tensin alargndose 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 bceps braquial se contrae excntricamente. En este caso juega la fuerza de gravedad, ya que si no se producira una contraccin excntrica y se relajaran los msculos el brazo y el vaso caeran hacia el suelo a la velocidad de la fuerza de gravedad, para que esto no ocurra el msculo se extiende contrayndose en forma excntrica. En este caso podemos decir que cuando los puntos de insercin de un msculo se alargan se producen una contraccin excntrica.

Contraccin isomtrica: En este caso el msculo permanece esttico sin acortarse ni alargarse, pero aunque permanece esttico genera tensin, un ejemplo de la vida cotidiana sera cuando llevamos a un chico en brazos, los brazos no se mueven, siempre mantienen al nio en la misma posicin y generan tensin para que no se caiga al piso, no se produce ni acortamiento ni alargamiento de las fibras musculares. Con lo cual podramos decir que se genera una contraccin esttica cuando generando tensin no se produce modificacin en la longitud de un msculo determinado.

Contracciones auxotnicas: Es cuando se combinan contracciones isotnica con contracciones isomtricas, al iniciarse la contraccin se acenta ms la parte isotnica, mientras que al final de la contraccin se acenta ms la isomtrica.

Contracciones Isocinticas: Se define como una contraccin mxima a velocidad constante en toda la gama de movimiento.

2.- Cul es el valor diagnstico del electromiograma?

La electromiografa permite la deteccin de algunas alteraciones en el funcionamiento en el msculo. Por ejemplo, la presencia de fasciculaciones contracciones producidas por descargas espontneas de la neurona motora debidas a la irritabilidad de la clula nerviosa localizada en cualquier zona desde el cuerpo hasta el terminal presinptico o denervaciones.

El electrocardiograma de un msculo en reposo no presenta deflexiones; si hay actividad muscular, las deflexiones o potenciales se incrementan tanto ms cuanto mayor sea la actividad y el nmero de fibras que estn activadas.

Los cambios electromiogrficos se analizan en el marco de un cuadro clnico especfico y tomando en consideracin, sobre todo, el estadio en que se encuentra la enfermedad a la que se est analizando, ya que en dependencia a esto, varan las caractersticas de la seal registrada.

Existen criterios de diagnstico para enfermedades detectadas por electromiografa, segn la Sociedad de Electrodiagnstico de los Estados Unidos. Entre ellos:

Estudios electromiogrficos alterados en varios msculos inervados por diferentes nervios, en 3 miembros o en 2 y en el crneo. Es imprescindible la presencia de signos de denervacin parcial aguda (fibrilacin y reclutamiento disminuido) o de denervacin parcial crnica con reinervacin (potenciales de unidad motora de amplitud y duracin incrementada). Pueden existir o no fasciculaciones.

Estudios de neuroconduccin sensitiva normales.

Estudios de neuroconduccin motora normales o ligeramente patolgicos.

En el patrn migeno clsico los potenciales de unidad motora son breves o sea de duracin y amplitud disminuida, polifsicos, con un patrn de interferencia completo pero de baja amplitud, el reclutamiento puede ser normal, pero normalmente es temprano o rpido y en muy raras ocasiones disminuido. La prdida de fibras musculares provoca la descarga de mltiples unidades motoras para generar una pequea cantidad de fuerza muscular.

3.- Defina los siguientes trminos:

a. Miopata: desorden muscular de variada etiologa que ocasiona una debilidad muscular gradual con la correspondiente distrofia. Las ms conocidas son la distrofia muscular de Duchenne, la distrofia muscular de Becker, la distrofia muscular de cinturas, la distrofia de Emery-Dreyfuss, etc. Tambin existen miopatas congnitas, miopatas por defectos en el transporte de la energa y las miopatas txicas, en su mayora producidas por medicamentos.

b. Neuropata: trmino general que se aplica a las afecciones nerviosas, en especial a las de tipo degenerativo.

c. Tetania: sndrome de hiperexcitabilidad neuromuscular caracterizado por accesos de contraccin tnica dolorosa de los msculos, de las extremidades especialmente. Es debida a un trastorno del metabolismo del calcio, consecutivo generalmente a una hipofuncin de las glndulas paratiroides, a la deficiencia de vitamina D, alcalosis, etc. Se observa principalmente en los nios. Espasmo tnico continuo de un msculo.

d. Miastenia gravis: enfermedad neuromuscular caracterizada por debilidad muscular y fatiga. Se debe a una reduccin del nmero de receptores para acetilcolina presentes en las sinapsis neuromusculares debido a un ataque autoinmune mediado por anticuerpos.

e. Tono muscular: estado de tensin de los msculos en reposo de regulacin refleja involuntaria. En los msculos esquelticos interviene en el mantenimiento de la postura.

f. Distrofia muscular: un conjunto de enfermedades transmitidas genticamente caracterizadas por la atrofia progresiva de grupos simtricos de msculos esquelticos, sin que se evidencie afectacin o degeneracin del tejido nervioso.

g. Atrofia muscular progresiva: enfermedad crnica caracterizada por la disminucin gradual de la masa muscular, de la que existen tres variedades: la espinal, que se refiere a una lesin de los centros medulares, como la poliomielitis anterior crnica; la mioptica o distrofia muscular progresiva sin alteracin del sistema nervioso, a la que corresponde la atrofia muscular progresiva tipo Duchenne o seudohipertrofia muscular, y la neural, o neuritis intersticial crnica de Dejrine-Sottas, degeneracin de las races espinales, cuernos anteriores y cordones posteriores de la mdula y nervios perifricos.

h. Hipertrofia muscular: desarrollo exagerado de alguno de los msculos.

4.- Qu es la estimulacin simptica y parasimptica?

Estimulacin parasimptica:

- La estimulacin parasimptica libera acetilcolina a nivel de los receptores donde mayoritariamente se encuentra (ndulos SA y AV)- La acetilcolina disminuye el ritmo por el cual se general los estmulos en el ndulo seno auricular.- La acetilcolina tambin aumenta el umbral por el cual se excita el ndulo aurculo ventricular.

Estimulacin simptica:

- Libera noradrenalina, la cual aumenta la intensidad de descarga del ndulo SA- Tambin la misma hormona disminuye el umbral de excitacin de todas las clulas del corazn.- Aumenta la fuerza de contraccin de toda la musculatura cardiaca.

En conclusin la estimulacin simptica produce un aumento de la frecuencia cardiaca, con mayor fuerza contrctil.

Imagen 1: Muestra el nervio motor del cual se conectaron las terminales positivo y negativo para la EMG.

Imagen 2: EMG con la solucin de Ringer sin calcio.

Imagen 3: EMG con la solucin de Ringer con calcio.

Imagen 4: EMG con la solucin de Adrenalina

.

Imagen 5: EMG con la solucin de Efredina.

Imagen 6: EMG con la solucin de Acetilcolina.

Imagen 6: EMG con la solucin de epinefrina.

Imagen 6: EMG con la solucin de epinefrina.