50132232 Fisiologia Practicas de Lab Oratorio

PRCTICAS DE LABORATORIO

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3FONOCARDIOGRAFA

I. INTRODUCCINEl sistema cardiovascular humano est compuesto por el corazn y los vasos sanguneos en un arreglo de circulacin doble: la circulacin sistmica y la circulacin pulmonar. Estas dos circulaciones estn acopladas en serie. El patrn circulatorio se representa en la figura 1.

La funcin primaria del corazn es recibir sangre desde las venas pulmonares y bombearla a las arterias sistmicas, y recibir la sangre de las venas sistmicas y bombearla a las arterias pulmonares. La secuencia de eventos mecnicos y elctricos del corazn asociados con la recepcin de sangre desde el sistema venoso y su bombeo hacia el sistema arterial durante un latido cardiaco es conocida como el ciclo cardiaco. Una analoga mecnica simplista del corazn es considerarlo como una bomba doble. Los lados derecho e izquierdo estn separados, pero bombean al unsono para mover la sangre a travs del sistema circulatorio. El flujo normal de sangre a travs del corazn y los vasos sanguneos es unidireccional con la siguiente secuencia: vasos vasos Ventrculo capilares aurcula sistmicos venosos izquierdo sistmicos derecha arteriales sistmicos

CIRCULACIN PULMONAR ArteriolaPulmones

Vnula Vena

Arteria

Arteria pulmonar Ventriculo derecho Vena cava Cerebro Piel Vena RinMsculo

Venas pulmonares Ventriculo izquierdo Aorta

aurcula vasos capilares vasos Ventrculo venosos pulmonares arteriales izquierda derecho pulmonares pulmonares La sangre que fluye a travs del lado izquierdo del corazn se mantiene separada de la sangre que fluye a travs del lado derecho por los septa (paredes) entre las aurculas y ventrculos. El flujo unidireccional de sangre a travs de las cmaras en cada lado del corazn es asegurado por las vlvulas auriculoventriculares y semilunares (fig. 2, p. 62). En el lado izquierdo del corazn, la vlvula auriculoventricular es llamada vlvula mitral y la vlvula semilunar es llamada vlvula artica.

Arteria

Vnula

Arteriola

CIRCULACIN SISTMICA

Fig. 1. Patrn circulatorio.

FISIOLOGA ( SEGUNDO AO , 2009-2010)

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Vlvula semilunar pulmonar Aurcula derecha

Vlvula semilunar artica Aurcula izquierda Vlvula mitral Ventrculo izquierdo

Ndulo sinusual

Ndulo A-V Haz A-V Rama izquierda del haz Rama derecha del haz

Vlvula tricspide Ventrculo derecho

Vas internodales

Fig. 2. Vlvulas cardiacas. En el lado derecho del corazn la vlvula auriculoventricular es llamada vlvula tricspide y la vlvula semilunar es llamada vlvula pulmonar. Durante el ciclo cardiaco las vlvulas semilunares (pulmonar y artica) se abren y cierran casi simultneamente, del mismo modo que las vlvulas auriculoventriculares (tricspide y mitral). Esta es la accin de "doble bomba" del corazn. Cada latido cardiaco comienza con una seal elctrica generada por el ndulo sinoauricular (SA), comnmente llamado el marcapaso fisiolgico. Una vez que la seal se ha propagado a travs del msculo auricular, las aurculas responden contrayndose (sstole auricular). En este momento los ventrculos estn relajados (distole ventricular) las vlvulas auriculoventriculares estn abiertas y las semilunares cerradas. Los ventrculos se estn llenando con la sangre preparndose para la sistole ventricular. El ndulo auriculoventricular (AV) recoge la seal del marcapaso y despus de un retraso corto, lo cual lleva a la aurcula a completar la sstole y entrar a la distole, manda la seal hacia abajo, al sistema de conduccin ventricular (fig. 3), lo que estimula a los ventrculos a contraerse (sstole ventricular). Cuando los ventrculos se contraen, la presin ventricular aumenta por encima de la presin auricular y las vlvulas auriculoventriculares se cierran. La presin ventricular contina aumentando y, cuando excede la presin arterial, las vlvulas semilunares se abren y la sangre es rpidamente eyectada hacia el tronco pulmonar y la aorta. Los ventrculos completan la sstole y entran a la distole (fig. 4).

Fig. 3. El ndulo sinusal y el sistema de Purkinje del corazn. Se muestran tambin el ndulo A-V, las vas internodales auriculares y las ramas ventriculares del haz.

Final de la distole

Sstole auricular

Contraccin ventricular isovolumtrica

Eyeccion ventricular

Relajacin ventricular isovolumtrica

Fig. 4. Flujo de sangre en el corazn y grandes vasos durante el ciclo cardiaco. Las porciones del corazn que se contraen en cada fase estn resaltadas en negro. AD y AI = aurculas derecha e izquierda. VD y VI = ventrculos derecho e izquierdo.

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PRCTICAS DE LABORATORIOventricular y artica, para el lado izquierdo del corazn. Las ondas de presin para el lado derecho (no mostradas) tienen una forma similar, pero de menor amplitud. Esto es porque la presin que se genera en las cmaras del lado izquierdo del corazn es mucho mayor que la del lado derecho. La presin mayor del lado izquierdo del corazon causa que las vlvulas aortica y mitral se cierren ms fuerte y rpido; as las vlvulas en el lado izquierdo crean la mayor parte de la intensidad de los sonidos que se escuchan con el estetoscopio. Los cuatro principales sonidos cardiacos estn asociados con la apertura y cierre de las vlvulas y el flujo de

Al inicio de la distole ventricular la presin intracavitaria cae por debajo de la presin arterial y las vlvulas semilunares se cierran. Cuando la presin ventricular cae por debajo de la presin auricular, las vlvulas auriculoventriculares se abren y comienza nuevamente el llenado ventricular. En este momento de actividad elctrica las aurculas y los ventrculos estn relajados y esperando a que el marcapaso inicie el prximo ciclo cardiaco. La figura 5 muestra la relacin temporal entre los sonidos cardiacos y la seal elctrica del electrocardiograma (ECG). Tambin incluye un grfico de la presin

1 Sstole ventricularPresin (mmHg)

Ciclo cardiaco Distole ventricular Presionartica Presion ventricular Presion auricular

Vlvulas auriculoventriculares Vlvulas semilunares

Abiertas Cerradas

Cerradas Abiertas

Abiertas Cerradas

Cerradas Abiertas

Sonidos cardiacos

Derivacin II ECG

Tiempo (segundos) Nota: Intervalo 1 = Contraccin isovolumtrica. Intervalo 2 = Relajacin isovolumtrica.

Fig. 5. Eventos del ciclo cardiaco.


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sangre dentro del corazn durante el ciclo cardiaco. Estos sonidos pueden ser escuchados colocando un estetoscopio en los focos de auscultacin (mitral, tricuspdeo, artico y pulmonar) en la superficie anterior del torax (fig. 6). El foco mitral se encuentra en el 5o espacio intercostal izquierdo, lnea media clavicular; el foco trcupideo en la base del apndice cifoides, borde esternal izquierdo; el foco artico en el 2o espacio intercostal, lnea paraesternal derecha y el foco pulmonar en el 2o espacio intercostal, lnea paraesternal izquierda.

vlvula mitral. La intensidad del primer ruido depende fundamentalmente de la posicin que guarden las valvas de la mitral al final de la distole; as, cuando el cierre valvular se lleva a cabo desde una apertura mxima, el viaje de las valvas adquiere tambin una mxima aceleracin y el S1 es intenso; ello acontece especialmente cuando el segmento PR del ECG es corto o cuando, por existir gradiente de presiones entre la aurcula y ventrculo izquierdo a favor de la primera, la vlvula permanece abierta durante toda la distole, tal y como sucede en la estenosis mitral. Por el contrario, cuando el segmento PR del ECG es prolongado (bloqueo auriculoventricular de primer grado), el llenado ventricular al final de la distole coloca a las valvas de la mitral casi en posicin de cierre, lo cual favorece el apagamiento del primer ruido ya que el viaje valvular es pequeo y no permite que dicho movimiento adquiera velocidad importante. Ello tambin se aprecia cuando la vlvula mitral est muy calcificada y esta alteracin no permite gran movilidad de las valvas. El desdoblamiento en 10 a 30 ms de los dos componentes de tono alto de S1 es un fenmeno normal. El primer componente de S1 se atribuye al cierre de la vlvula mitral y el segundo al cierre de la vlvula tricspide. Un desdoblamiento mayor de este tono se suele deber a un bloqueo completo de rama derecha, con el consiguiente retraso en el inicio del ascenso de la presin en el ventrculo derecho. El desdoblamiento invertido de S1, donde el componente mitral sigue al componente tricuspdeo, puede observarse en pacientes con estenosis mitral grave, mixoma auricular izquierdo y bloqueo completo de rama izquierda. 2. El segundo sonido cardiaco (S2) ocurre al inicio de la distole ventricular (relajacin del msculo ventricular) y es causado por el cierre de las vlvulas semilunares y la apertura de las vlvulas auriculoventriculares; este sonido es el "dub"de la onomatopeya "lub-dub". El segundo ruido dura unos 0.12 seg. con una frecuencia de 50 Hz; es intenso y agudo cuando se eleva la presin diastlica de la aorta o de la arteria pulmonar, lo que hace que las valvas respectivas se cierren bruscamente al final de la sstole. El segundo ruido se ausculta mejor en el foco pulmonar. Normalmente se auscultan los dos componentes del segundo ruido: el artico (A2) tiene

Fig. 6. reas torcicas donde se escucha mejor cada ruido valvular. 1. El primer sonido cardiaco (S1) ocurre durante la sstole ventricular y es causado por el cierre de las vlvulas auriculoventriulares y la apertura de las vlvulas semilunares. Este sonido es el "lub" del caracterstico "lub-dub" que puede ser escuchado en cada latido cardiaco. El primer ruido dura alrededor de 0.15 seg y tiene una frecuencia de 25 a 45 Hz; es suave cuando la frecuencia cardiaca es baja porque los ventrculos se llenan por completo con sangre y las valvas de las vlvulas AV flotan al unsono antes de la sstole. Este ruido se ausculta mejor en el pex y preferentemente en decbito lateral izquierdo (posicin de Pachn). La intensidad del primer tono cardiaco depende de: 1) la posicin de las valvas mitrales al comienzo de la sstole ventricular (o al final de la distole); 2) la velocidad con que aumenta la presin ventricular izquierda; 3) la cantidad de tejido, aire o lquido entre el corazn y el estetoscopio, y 4) la presencia o ausencia de enfermedades estructurales en la

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PRCTICAS DE LABORATORIOmayor intensidad que el pulmonar (P2) debido a que las sigmoideas articas se cierran a una presin mucho mayor que con la que lo hace la vlvula pulmonar. El desdoblamiento de S2 en dos componentes claramente distintos: artico (A2), que se escucha primero, y pulmonar (P2) se suele producir durante la inspiracin, cuando el incremento del flujo al ventrculo derecho aumenta su volumen sistlico y el tiempo de expulsin, retrasndose el cierre de la vlvula pulmonar. El desdoblamiento que persiste durante la espiracin (se oye mejor en el foco pulmonar o en el reborde esternal izquierdo) suele ser anormal cuando el paciente est de pie. Este desdoblamiento puede deberse a diversas causas: retraso en la activacin del ventrculo derecho (bloqueo de rama derecha); latidos ectpicos del ventrculo izquierdo; prolongacin de la contraccin ventricular derecha debido al aumento de la postcarga del ventrculo derecho (embolia o estenosis pulmonar); retraso del cierre de la vlvula pulmonar por sobrecarga de volumen del ventrculo derecho asociada a insuficiencia ventricular. Un retraso en el cierre de la vlvula artica, que hace que P2 preceda a A2, origina lo que se conoce como desdoblamiento invertido (paradjico) de S2. En tales circunstancias, el desdoblamiento es mximo durante la espiracin y disminuye en la inspiracin con el retraso normal del cierre de la vlvula pulmonar. Las causas ms frecuentes de desdoblamiento invertido de S2 son el bloqueo de rama izquierda y la excitacin retrasada del ventrculo izquierdo por un latido ectpico del ventrculo derecho. La prolongacin de la sstole ventricular izquierda, que determina una inversin del desdoblamiento de S2, puede deberse a una grave obstruccin del flujo artico, a un gran cortocircuito aorta-arteria pulmonar, hipertensin sistlica, cardiopata isqumica o miocardiopata con insuficiencia ventricular izquierda. cuando termina el llenado rpido; dura una dcima de segundo. El S3 izquierdo se oye mejor con la campana del estetoscopio en la punta del ventrculo izquierdo durante la espiracin y con el paciente en decbito lateral izquierdo. El S3 derecho se oye mejor en el borde esternal izquierdo o justo por debajo del apndice cifoides y habitualmente aumenta durante la inspiracin. Este tono es normal en los nios de edad escolar, adolescentes y en los pacientes con un gasto cardaco elevado. Sin embargo, en los individuos de ms de 40 aos, S3 suele indicar una descompensacin ventricular, regurgitacin ventriculoauricular u otros procesos en los que existe un incremento de la velocidad o del volumen de llenado ventricular. La existencia del tercer ruido suele ser considerada patolgica y puede ser causada fundamentalmente por dos situaciones: una es la insuficiencia cardiaca (ritmo de galope) que suele desaparecer con el tratamiento de la misma y otra est constituida por todas aquellas alteraciones en las que el flujo a travs de alguna de las vlvulas auriculoventriculares est aumentado en forma anormal, por ejemplo la comunicacin interauricular, en la que a la sangre venosa sistmica que llega a la aurcula derecha se le suma una cantidad adicional de sangre que pasa a travs de la comunicacin anormal y causa hipervolemia. Cuando el cortocircuito es importante es frecuente auscultar tercer ruido originado por el ventrculo derecho. Otros ejemplos podran ser la persistencia del conducto arterioso, la comunicacin interventricular (CIV) o la insuficiencia mitral importantes que causan hipervolemia a travs de la vlvula mitral y S3 patolgico del ventrculo izquierdo. 4. El cuarto sonido cardiaco (S4) es un ruido de baja frecuencia que ocurre al final de la distole ventricular; es causado por la turbulencia asociada con el paso de la sangre desde la aurcula hacia los ventrculos durante la sstole auricular y puede orse mejor con la campana del estetoscopio. Este sonido se escucha inmediatamente antes que los ventrculos empiecen a contraerse y forza a la vlvula auriculoventricular a cerrarse. Este tono falta en los pacientes con fibrilacin auricular. S4 se produce cuando la disminucin de la

3. El tercer sonido cardiaco (S3) es causado por la turbulencia asociada con el llenado rpido de los ventrculos poco tiempo despus de la apertura de las vlvulas auriculoventriculares. El tercer tono cardiaco es un ruido de baja frecuencia producido en el ventrculo, 0.14 a 0.16 segundos despus de A2,


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elasticidad ventricular aumenta la resistencia al llenado del ventrculo y existe a menudo en los pacientes con hipertensin arterial, estenosis artica, miocardiopata hipertrfica, coronariopata y regurgitacin mitral aguda. La mayora de los pacientes con un infarto de miocardio agudo y ritmo sinusal tiene un S4 audible, por lo que la auscultacin de un cuarto ruido casi siempre significa la existencia de una enfermedad cardiaca. Cuando se ausculta, se aprecia como un ritmo de tres tiempos que desdobla el primer ruido ya que el cuarto ruido es presistlico. El cuarto tono se suele acompaar de una distensin presistlica palpable y visible del ventrculo izquierdo. Su intensidad es mxima en la punta del ventrculo izquierdo con el paciente en posicin de decbito lateral izquierdo y se acenta con el ejercicio isotnico e isomtrico ligero en posicin supina. Otros sonidos que pueden percibirse al realizar la auscultacin cardiaca son los soplos. Un soplo cardiaco es un fenmeno acstico producido por las vibraciones de la corriente sangunea y de las estructuras adyacentes (cardiacas y de los grandes vasos), producidas por un flujo turbulento, la formacin de remolinos y la cavitacin (formacin de burbujas a consecuencia de disminuciones bruscas de la presin). El flujo sanguneo puede hacerse turbulento en presencia de estenosis o insuficiencias valvulares o bien por la presencia de comunicaciones intracavitarias (comunicacion interauricular o interventricular) o vasculares anormales (soplos orgnicos). En otras ocasiones la turbulencia del flujo sanguneo se debe al aumento de la velocidad circulatoria por otras causas (anemia, hipertiroidismo, embarazo, etctera) sin que el corazn tenga enfermedad (soplos anorgnicos o inocentes). Los soplos pueden ser escuchados durante la sstole ventricular (soplo sistlico) o durante la distole ventricular (soplo diastlico). Por ejemplo, si una vlvula mitral falla en cerrarse completamente, esto lleva a un flujo retrgrado y aparece un soplo sistlico. Por otro lado, si la vlvula artica no cierra por completo, aparecer un soplo que se escuchar durante la distole ventricular. En esta leccin se evaluarn sonidos del ciclo cardiaco, produciendo un registro de los mismos llamado fo-

nocardiograma y simultneamente se registrar el electrocardiograma para la derivacin II. De esta forma se podrn comparar y correlacionar los eventos elctricos y los eventos mecnicos del ciclo cardiaco. Nota. El primer y segundo sonidos cardiacos son definidos y distinguibles fcilmente por un odo sin adiestramiento previo. El tercer sonido sigue cercanamente al segundo y es de menor amplitud (apagado), lo que hace difcil su distincin. El cuarto sonido es a menudo tambin de baja amplitud que puede no ser detectado. Por estas razones, en esta prctica la medicin de los sonidos cardiacos se refiere slo al primer y segundo sonido cardiaco.

Lecturas recomedadas1. Fauci A, et al. Exploracin fsica del aparato cardiovascular. En: Braunwald E, et al., eds. Principios de medicina interna. 15a. ed. Mxico: McGraw-Hill Interamricana; 2002. p. 1482-1487. Rhoades R, et al. El corazn como bomba. En: Rhoades R, Taner G, eds. Fisiologa mdica. 1a. ed. Barcelona: Masson-Little, Brown, S.A.; 1997. p. 299-319. Ganong W. El corazn considerado como bomba dinmica del flujo sanguneo y linftico. En: Ganong W, ed. Fisiologa mdica. 19a. ed. Mxico: Editorial El Manual Moderno; 2004. p. 613-643. Tresguerres J, et al. Funcin de bomba del corazn: El ciclo cardiaco. En: Tresguerres J, et al., eds. Fisiologa humana. 2a. ed. Madrid: McGraw-Hill Interamericana de Espaa, S.A.U.; 1999. p. 473-491. Guadalajara J, et al. Historia clnica (auscultacin). En: Guadalajara J, et al., eds. Cardiologa. 5a. ed. Mxico: Mndez Editores; 2003. p. 37-59. Guyton A, et al. Vlvulas cardiacas y tonos cardiacos, dinmica de las valvulopatas y cardiopatas congnitas. En: Guyton A, Hall J, eds. Tratado de fisiologa mdica. 10a. ed. Mxico: McGraw-Hill Interamericana; 2001. p. 295-304. Pflanzer R. Leccin 17 (sonidos cardiacos). En: Kremer J, ed. Biopac Student Laboratory Manual. California: Biopac Systems Inc.; 2000. p. 1-24.

2.

3.

4.

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PRCTICAS DE LABORATORIOInicie el programa BIOPAC y elija la leccin 17 (L17-HS1)

II. OBJETIVOS EXPERIMENTALES1. Escuchar los sonidos del corazn humano y describirlos cualitativamente en trminos de intensidad o ruido, declive y duracin. 2. Correlacionar los sonidos del corazn humano con la apertura y cierre de las vlvulas cardiacas durante el ciclo cardiaco y con la sstole y la distole de los ventrculos. 3. Determinar la naturaleza de los cambios en las relaciones entre eventos elctricos y mecnicos del ciclo cardiaco cuando hay un aumento en el ritmo cardiaco.

III) CALIBRACIN

DEL SISTEMA

Tras haber activado en forma secuencial el botn de "Calibracin" y "OK", aparecer en la pantalla el registro del ECG y se deber golpear ligeramente el diafragma del estetoscopio en dos ocasiones. El sujeto de estudio debe estar relajado durante aproximadamente 8-10 segundos. Ahora se proceder a la adquisicin de los datos durante las siguientes maniobras experimentales: 1. Sujeto en reposo

III. MANIOBRAS EXPERIMENTALESPreparacin del sistema del registro I) COLOCACINDE LOS SISTEMAS DE REGISTRO

a) Foco mitral. El sujeto de estudio permanecer en posicin sentada, en reposo y relajado; se le colocar la campana del estetoscopio en el foco mitral y se proceder a registrar durante 15-20 segundos. b) Foco tricuspdeo. El sujeto de estudio permanecer en posicin sentada, en reposo y relajado; se le colocar la campana del estetoscopio en el foco tricuspdeo y se proceder a registrar durante 15-20 segundos. c) Foco artico. El sujeto de estudio permanecer en posicin sentada, en reposo y relajado; se le colocar la campana del estetoscopio en el foco artico y se proceder a registrar durante 15-20 segundos. d) Foco pulmonar. El sujeto de estudio permanecer en posicin sentada, en reposo y relajado; se le colocar la campana del estetoscopio en el foco pulmonar y se proceder a registrar durante 15-20 segundos. 2. Sujeto en inspiracin y espiracin profundas a) El sujeto de estudio permanecer en posicin sentada, en reposo y relajado; se le colocar la campana del estetoscopio en el foco mitral y se proceder a registrar durante 10 segundos mientras que el sujeto realiza una inspiracin profunda y sostiene la respiracin.

Registro electrocardiogrfico: Colocar tres electrodos de la siguiente manera: coloque uno en la piel de la cara anterior del antebrazo derecho justo encima de la mueca; uno en la piel del borde interno del tobillo derecho y uno en la piel del borde interno del tobillo izquierdo. Colocar las guas de los cables-electrodo en DII: conectar la gua roja al electrodo colocado en el tobillo izquierdo, la gua blanca al electrodo colocado a la mueca derecha y la gua negra al electrodo colocado en el tobillo derecho que servir como tierra del sistema. Conectar el grupo de cables-electrodo a la unidad BIOPAC MP30 al CH-4. Fonocardigrafo: Localizar y marcar los cuatro focos auscultatorios (mitral, tricuspdeo, artico, pulmonar). Durante cada maniobra se colocar la campana del estetoscopio sobre la piel del foco seleccionado, debindola sostener con una presin moderada y constante durante el tiempo que dure el registro. Conectar el cable del transductor del estetoscopio a la unidad BIOPAC MP30 al CH-3. ENCIENDA LA UNIDAD DE ADQUISICION DE DATOS MP30

II)


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b) El sujeto de estudio permanecer en posicin sentada, en reposo y relajado; mantenindose la campana del estetoscopio en el foco mitral y se proceder a registrar durante 10 segundos mientras que el sujeto realiza una espiracin forzada. 3. Sujeto realizando maniobra de Valsalva El sujeto de estudio permanecer en posicin sentada, en reposo y relajado; se le colocar la campana del estetoscopio en el foco mitral y se proceder a registrar durante los 10 segundos mientras que el sujeto realiza la maniobra de Valsalva (espiracin forzada con glotis cerrada). 4. Sujeto despus del ejercicio Posterior ha haber realizado ejercicio moderado (p. ej. 20-30 sentadillas), el sujeto de estudio permanecer en posicin sentada, en reposo y relajado; se le colocar la campana del estetoscopio en el foco mitral y se proceder a registrar durante 60 segundos.

IV. ANLISIS DE DATOSTras haber estipulado en las "cajas de medicin" tanto el nmero de canal como el tipo de medicin, esto es, amplitud (p-p), duracin (T) y frecuencia de pulso (BPM) del segmento del registro seleccionado mediante el cursor, se obtendrn los datos para analizarlos y discutirlos con el profesor.

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PRCTICAS DE LABORATORIO FONOCARDIOGRAMAINFORME

Nombre del estudiante____________________________________________________________________________ Seccin de Laboratorio__________________________ I. Clculos y datos Fecha:____________________________

Perfil del sujeto: Nombre del sujeto de estudio ________________________________________________________________________ Estatura_____________, Edad____________, Peso___________, Sexo: Masc.( )/Fem.( ) A. Medicin de los sonidos cardiacos. Tabla 1. Compltela con los datos de cada segmento y complete los clculos requeridos Parmetro BPM T onda R al 1er sonido T onda R para el 2o sonido CH. No. CH3 CH3 CH3 Reposo Inspiracin Espiracin Despus de ejercicio

T 2o sonido al siguiente 1er sonido CH3 p-p primer sonido p-p segundo sonido CH3 CH3

B. Descripcin de los sonidos cardiacos. Describa el primer sonido cardiaco y luego describa los otros sonidos en trminos de intensidad, pendiente y duracin relativa al primer sonido. Artico:

Pulmonar:

Tricuspide:

Mitral:


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II. Preguntas 1. En relacin con los eventos elctricos y mecnicos del ciclo cardiaco,: qu representa cada una de las mediciones de la tabla? BPM ___________________________________________________________________________________________ T onda R dal primer sonido ________________________________________________________________________ T onda R al segundo sonido ______________________________________________________________________ T segundo sonido al siguiente 1er sonido______________________________________________________________ p-p primer sonido ___________________________________________________________________________________ p-p segundo sonido _______________________________________________________________________________ 2. Anote los cambios observados entre el reposo y despues del ejercicio en los siguientes parmetros Despus del ejercicio Valor medido BPM T onda R al primer sonido T onda R al segundo sonido T segundo sonido al prximo p-p primer sonido p-p segundo sonido Aument Disminuy No cambi

3.Cul de los cuatro sonidos cardiacos es ms intenso? Explique por qu?:

4. La eyeccin ventricular ocurre durante la despolarizacin ventricular o durante la repolarizacin ventricular? Explique su respuesta!

5. Defina "soplo sistlico" y d un ejemplo de su causa:

6. Defina "soplo diastlico" y d un ejemplo de su causa:

7. Defina "ciclo cardiaco":

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4FOTOPLETISMOGRAFA

I. INTRODUCCINLa funcin primaria del corazn es bombear la sangre al cuerpo. Para ello, el corazn tiene una secuencia rtmica de eventos mecnicos, el llamado ciclo cardiaco. La actividad elctrica de las clulas cardiacas registrada de manera global en el electrocardiograma (ECG), inicia la actividad mecnica del corazn (contraccin y relajacin de los ventrculos y aurculas). Por tanto, las ondas ECG preceden los eventos mecnicos correspondientes del ciclo cardiaco. Por ejemplo, la activacin elctrica de los ventrculos representada por el complejo QRS precede la contraccin ventricular; la onda T (repolarizacin ventricular) ini-

cia antes que la relajacin (distole) ventricular. Por lo tanto, normalmente la actividad mecnica ventricular inicia simultneamente con el pico de la onda R y termina al final de la onda T. La contraccin de los ventrculos (sstole ventricular) empuja un volumen de sangre (el volumen sistlico) hacia las arterias. Desde el ventrculo izquierdo la sangre va a la aorta y de all al resto del cuerpo. Cada volumen de sangre "bombeado" facilita el flujo sanguneo del segmento vecino corriente abajo. Ya que cada ciclo cardiaco contiene un periodo de sstole ventricular seguido inmediatamente por un periodo de distole ventricular, la duracin de un ciclo cardiaco o pulso cardiaco puede ser medido como el tiempo entre sucesivas ondas R (fig. 1).

Actividad elctrica

Actividad mecnica

Sstole

Distole

Sstole

Fig. 1. Relacin entre eventos elctricos y eventos mecnicos del ciclo cardiaco.


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La aorta y las otras arterias grandes tienen fibras elsticas en la capa media de sus paredes, las cuales les permiten expandirse ligeramente para recibir el volumen de sangre eyectada durante la sstole ventricular; luego, el retroceso elstico de las arterias las ayuda a continuar "empujando" la sangre a lo largo del resto del sistema vascular durante la distole, manteniendo la presin relativamente elevada y el flujo sanguneo a pesar de la ausencia del bombeo cardiaco. Si no fuera por la distensibilidad del sistema arterial, la sangre fluira por los tejidos slo durante la sstole ventricular y no durante la distole. Sin embargo, en condiciones normales, la capacitancia del rbol arterial reduce la pulsatilidad del flujo sanguineo hasta su desaparicin a nivel de los capilares (fig. 2); as, el flujo sanguneo tisular es fundamentalmente continuo con muy escasas oscilaciones. La sangre que se impulsa hacia la aorta durante la ss-

tole no slo mueve la sangre que hay en los vasos, sino que tambin establece una onda de presin que se propaga a lo largo de las arterias. La onda de presin expande las paredes arteriales conforme avanza y esta expansin es palpable en forma de pulso. La velocidad a la que se propaga esta onda, que es independiente y mucho mayor que la velocidad del flujo sanguneo (fig.3), es de unos 4 m/seg en la aorta, 8 m/seg en las arterias grandes y 16 m/seg en las arterias pequeas de los adultos jvenes. Por consiguiente, el pulso se percibe en la arteria radial, en la mueca, 0.1 seg despus de la expulsin sistlica mxima en la aorta. En general, cuanto mayor sea la capacitancia de cada segmento vascular, menor ser la velocidad, lo que explica la lenta transmisin de la onda de pulso en la aorta y la transmisin mucho ms rpida en las arterias distales pequeas, mucho menos distensibles. Conforme aumenta la edad, las arterias se vuelven ms rgidas y la onda de pulso se mueve con ms rapidez; adems, a edades avanzadas, la presin del pulso se eleva en ocasiones hasta dos veces su valor normal porque las arterias rgidas, a causa de la arteriosclerosis, tienen una escasa capacitancia.

Fig. 2. Cambios del perfil de la presin del pulso a medida que la onda viaja hacia los vasos de menor calibre.

Fig. 3. Velocidad de la sangre y velocidad de la onda de pulso.

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El ingreso de sangre en las arterias es intermitente; cada eyeccin dura alrededor de 0.3 seg y va seguida de 0.5 seg de aporte nulo. Sin embargo, el caudal llega a hacerse relativamente constante en la mayor parte del circuito. Si los vasos fuesen rgidos, el caudal se mantendra intermitente en todo el circuito, circulando la sangre durante 0.3 seg y detenindose durante el resto del ciclo. El trabajo necesario para mantener el volumen minuto aumentara por dos mecanismos: 1. En cada sstole, el ventrculo izquierdo debera poner en movimiento toda la sangre detenida en el circuito sistmico suministrndole energa cintica a una masa del orden de 5 kg, 50 a 70 veces mayor que la del volumen sistlico. La velocidad de la sangre aumentara durante ese lapso a ms del doble de lo normal, pues debera mantener el mismo volumen que normalmente circula en un minuto en menos de la mitad del tiempo (0.3 seg de cada 0.8 seg). Multiplicar la masa por 50 y duplicar la velocidad equivale a multiplicar la energa cintica por 200 y agregar varios joules al trabajo cardiaco por sstole. 2. El volumen sistlico atraviesa la resistencia perifrica durante un ciclo cardiaco (estimado en 0.8 seg) para lo cual la presin arterial debe ser del orden de 100 torr. Pero si el mismo volumen tuviese que atravesar la misma resistencia en slo 0.3 seg, el caudal en ese lapso debera de aumentar proporcionalmente y la presin arterial debera sobrepasar los 250 torr. Slo por esta causa el trabajo cardiaco se vera casi triplicado. Gracias a la elasticidad de los vasos el trabajo eyectivo se acumula como energa potencial elstica en las principales arterias y se emplea en la circulacin sangunea continua durante todo el ciclo cardiaco; esto genera la onda del pulso (fig. 4). Es importante mencionar que existe una diferencia entre la presin sistlica (120 mmHg) y la diastlica (80 mmHg), la cual se denomina presin del pulso (fig. 5) o presin diferencial (40 mmHg). Esta presin diferencial es la que determina la amplitud del pulso ya que cuando es grande (sndrome hipercintico, insuficiencia artica, etctera) el pulso es amplio, mientras que cuando es pequea (estenosis artica, choque cardiognico, insuficiencia cardiaca), el pulso tendr poca amplitud (pulso filiforme). La presin del pulso declina con rapidez y alcanza cerca de 5 mm de Hg en los extremos terminales de las arteriolas.

Fig. 4. Papel de la elasticidad arterial en el ahorro de energa durante el periodo eyectivo.

Presin de pulso 130

0.8 segundos Sistlica

Presin arterial media 80 Diastlica

60 Tiempo (segundos)

1.0

2.0

3.0

Fig. 5 Presin del pulso (mmHg) = Presin sistlica presin diastlica. Presin arterial media (mmHg) = 1/3 presin de pulso + presin diastlica.


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La fuerza del pulso depende de la presin del pulso y tiene poca relacin con la presin arterial media; esta ltima se refiere a la presin promedio durante todo el ciclo cardiaco. Como la sstole es ms corta que la distole, la presin media es algo menor que el valor del punto medio entre las presiones sistlica y diastlica; como una aproximacin, equivale a la presin diastlica ms la tercera parte de la presin del pulso. La presin arterial a lo largo del ciclo cardiaco es la fuerza principal para mantener el flujo sanguneo. La presin del pulso es susceptible de registro y es similar en trminos generales en los diferentes sitios donde se tome, aunque puede presentar algunas variaciones. As, el pulso artico (fig. 6) central se caracteriza por una elevacin bastante rpida que forma un pico algo redondeado. La muesca anacrota, presente en la rama ascendente, se produce en el momento del pico del flujo artico, justo antes de alcanzarse la presin mxima. La parte descendente, menos empinada, est interrumpida por una aguda deflexin hacia abajo, sincrnica con el cierre de la vlvula artica, denominada incisura. Conforme la onda del pulso se transmite perifricamente, el ascenso inicial se vuelve ms suave, la muesca anacrota se torna menos marcada y la incisura se sustituye por una escotadura dicrota ms suave. En consecuencia, la palpacin del pulso arterial perifrico (p. ej., radial) suele proporcionar menos informacin sobre las

alteraciones de la expulsin del ventrculo izquierdo o sobre la funcin de la vlvula artica que el examen de un pulso ms central (p. ej., el carotdeo). En la circulacin intacta, desde puntos de ramificacin y desde puntos de ahusamiento de vasos en pequeos vasos de resistencia, las ondas del pulso se reflejan hacia atrs hacia la aorta central y estas ondas de presin que retornan interactan con las ondas que se aproximan. A medida que la presin aumenta, la distensibilidad arterial disminuye; por lo tanto, los picos de las ondas de presin tienden a viajar ms rpido que los puntos ms bajos (diastlicos) de presin, de modo que, a medida que la forma de la onda se desplaza perifricamente, hay un movimiento progresivo del pico (fig. 7) hacia el comienzo del pulso de presin (una reduccin del tiempo hasta la presin pico). Sin estos fenmenos, las fuerzas viscosas en las paredes de los vasos sanguneos y la sangre tenderan a producir una disminucin de la onda de pulso de presin que viaja, en lugar del aumento observado.

IPulsos de presin (mmHg)

15 II 10

5

III IV V 50

Cayado

10

20 30 40 Distancias en la aorta (cm)

Fig. 6. Perfil de la presin del pulso registrada en la aorta ascendente.

Fig. 7. Pulsos de presin registrados a lo largo de la aorta de un perro desde el cayado hasta la arteria femoral con la distancia en centmetros. La presin del pulso aumenta, la escotadura dicrota desaparece y se desarrolla una onda secundaria en la rama descendente. En el panel inferior se indican los primeros cinco componentes armnicos de estas ondas.

84

PRCTICAS DE LABORATORIOdar como resultado una presin del pulso aumentada (fig. 8 C). Si la frecuencia cardiaca disminuye mientras el volumen minuto permanece relativamente constante (como puede ocurrir en caso de una bradicardia) el volumen sistlico aumenta y la presin del pulso se incrementa (fig. 8 A y 9-curva 2); a la inversa, si la frecuencia cardiaca aumenta (por medio de un marcapaso elctrico) y el volumen minuto no se modifica (que es la respuesta habitual en la circulacin normal), el volumen sistlico y la presin del pulso disminuyen, aunque la presin arterial media permanezca constante. Una disminucin aislada de la distensibilidad artica producida de forma experimental genera un aumento de la presin pico y una mayor presin del pulso (fig. 9, curva 3). En la curva 4 de la figura 9 tambin se muestran los efectos de una hipertensin crnica. En la mayora de los casos de hipertensin, el volumen minuto permanece normal y la tasa de cada de la presin (desage diastlico) puede no cambiar de un modo apreciable, aunque el aumento de la resistencia vascular perifrica con el mismo volumen minuto produce presiones media y diastlica ms altas. Si la hipertensin es suficiente-

Varios factores afectan de manera significativa la magnitud de la presin del pulso medida en un estado circulatorio dado (adems del sitio donde se mide la presin). Estos factores son el volumen sistlico, la distensibilidad artica (o capacitancia) y el flujo diastlico o "desage" desde la aorta. El volumen sistlico evidentemente puede afectar la presin del pulso y, como se demuestra en la aorta de un individuo normal de edad mediana, un volumen sistlico mayor puede aumentar la presin del pulso (fig. 8A). Si la presin arterial media en el mismo sujeto aumenta en forma aguda y pronunciada, la arteria puede ser estirada hacia una parte ms rgida de su curva de presinvolumen (distensibilidad reducida) y en estas condiciones el mismo volumen sistlico puede causar una presin del pulso ms grande con un aumento proporcionalmente mayor de la presin sistlica que de la presin diastlica (fig. 8B). Cuando la distensibilidad artica disminuye, como sucede con la edad, toda la relacin presin-volumen tiene mayor pendiente (distensibilidad disminuida), y en estas condiciones el mismo volumen sistlico (normal) puede

A 250 200Presin (mmHg)

B

C

200

200

150

100 1 50 2 vs vs

100

3

100

4 vs

vs

Volumen

Volumen

Volumen

Fig. 8. Relaciones presin-volumen de la aorta en los seres humanos (lneas curvas en cada panel) VS volumen sistlico. A. El aumento del volumen sistlico a la aorta aumenta la presin del pulso arterial (1 y 2). B. Cuando la presin arterial aumenta, el mismo volumen sistlico que se muestra en 1 da como resultado una presin del pulso mayor (3) porque la aorta est operando en una parte ms empinada de su curva de presin-volumen. C. La relacin presin-volumen normal en A y B est indicada por la curva punteada y la observada en algunos ancianos con distensibilidad artica disminuida est indicada por la curva entera; el mismo volumen sistlico de B causa una presin del pulso mayor (4).


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mente severa como para colocar a la aorta en una parte ms empinada de su relacin de presin-volumen, la presin del pulso tambin puede aumentar (fig. 9, curva 4). Por ltimo, la presin del pulso puede ser afectada de manera significativa por un desage diastlico anormalmente rpido. Esto puede ocurrir en el caso de la insuficiencia artica, donde la presin del pulso puede aumentar porque el volumen sistlico est muy aumentado (el ventrculo debe eyectar la cantidad de sangre que lo llen desde la aurcula izquierda, as como la que regurgit a travs de la vlvula artica durante la distole previa) y la presin diastlica cae rpidamente en la aorta por la combinacin de una afluencia normal hacia la circulacin perifrica y el rpido llenado retrgrado del ventrculo izquierdo desde la aorta (fig. 9, curva 5). Cuando la onda de presin es transmitida a la periferia, (p. ej. la punta de los dedos) hay un pulso de aumento del volumen sanguneo. Los tejidos y rganos cambian de volumen a medida que los vasos sanguneos se dilatan o se contraen y a medida que los pulsos de sangre pasan a lo largo de los vasos sanguneos durante cada ciclo cardiaco. Los cambios en el volumen sanguneo de los rganos pueden ser resultado de la accin del sistema nervioso autonmico sobre el sistema cardiovascular por factores

ambientales (como la temperatura), por la actividad metablica de un rgano y por otros factores. Por ejemplo, la regulacin de la temperatura involucra el control del flujo sanguneo a la piel; cuando se necesita conservar calor, el flujo sanguneo a la piel se minimiza y cuando se genera un exceso de calor ocurre lo opuesto. El flujo sanguneo es ms lento que la transmisin de la onda de presin. La aorta tiene el flujo sanguneo ms rpido del cuerpo (aproximadamente 50 cm/seg). La velocidad de viaje de la onda de presin desde el corazn a la periferia puede ser afectada por muchos factores no relacionados, incluyendo la capacidad del corazn para contraerse fuertemente, la presin sangunea, la elasticidad relativa de las arterias, y los dimetros de las arterias sistmicas y arteriolas. Estos factores cambian en respuestas a las posiciones corporales, la actividad del sistema nervioso simptico, las emociones, etctera. Por ejemplo, la velocidad de viaje de la onda de presin se correlaciona con la influencia simptica y la presin sangunea sistlica. El estudio de los cambios del volumen sanguneo dentro de un rgano, por medio de tcnicas de desplazamiento de volumen, es conocido como pletismografa. Se ha obtenido una cantidad considerable de datos sobre el flujo sanguneo en las extremidades mediante pletismografa (fig. 10); por ejemplo, el antebrazo se sella en una cmara llena de agua (pletismgrafo). Los cambios en el volumen del antebrazo, que reflejan los cambios en la cantidad de sangre y el lquido intersticial

Fig. 9. Factores que afectan la presin del pulso arterial y la forma de la onda arterial. El latido 1 es normal. El latido 2 muestra los efectos de un volumen sistlico aumentado. El latido 3 ilustra los efectos de una distensibilidad artica disminuida. El latido 4 indica el efecto del aumento de la presin arterial media. El latido 5 indica las consecuencias de una insuficiencia artica.

Fig. 10. Pletismografa.

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que contiene, desplazan el agua y este desplazamiento se mide en un registrador de volumen. Cuando se ocluye el drenaje venoso del antebrazo, el ndice de incremento en el volumen del antebrazo depende del flujo sanguneo arterial (pletismografa por oclusin venosa). Un tipo de registro pletismogrfico es el fotopletismograma, el cual utiliza un dispositivo que opera convirtiendo energa luminosa a energa elctrica y ste es llamado transductor fotoelctrico. El transductor fotoelctrico funciona iluminado por el brillo de un rayo de luz a travs de la piel y midiendo la cantidad de luz reflejada. La sangre absorbe la luz de una manera proporcional al volumen sanguneo; mientras mayor sea el volumen, mayor ser la absorcin y viceversa. El transductor fotoelctrico convierte la luz reflejada en una seal elctrica la cual puede ser procesada y mostrada por el registrador, tal como se ver en la presente prctica.

II. OBJETIVOS EXPERIMENTALES1. Familiarizarse con los principios de la pletismografa y su utilidad en la evaluacin cualitativa de los cambios perifricos en el volumen sanguneo. 2. Observar y registrar los cambios en los volmenes sanguneos perifricos y el pulso de presin bajo una variedad de condiciones experimentales y fisiolgicas. 3. Determinar la velocidad aproximada de la onda de pulso de presin que viaja entre el corazn y los dedos. 4. Ilustrar la actividad elctrica asociada con la actividad cardiaca normal y cmo se relaciona al flujo de sangre a travs del cuerpo.

III. MANIOBRAS EXPERIMENTALES Lecturas recomendadas1. Fauci A, et al. Exploracin fsica del aparato cardiovascular. En: Braunwald E, et al. eds. Principios de medicina interna. 15a. ed. Mxico: McGraw-Hill Interamricana; 2002. p. 1482-1487. West J, et al. Dinmica de la circulacin perifrica. En: West J, et al., eds. Bases fisiolgicas de la prctica mdica. 12a. ed. Buenos Aires: Editorial Mdica Panamericana; 1997. p. 175-199. Ganong W. El corazn considerado como bomba. Dinmica del flujo sanguneo y linftico. En: Ganong W, ed. Fisiologa mdica. 19a. ed. Mxico: Editorial El Manual Moderno; 2004. p. 613-643. Tresguerres J, et al. Hemodinmica. En: Tresguerres J, et al., eds. Fisiologa humana. 2a. ed. Madrid: McGrawHill Interamericana de Espaa, S.A.U.; 1999. p. 540553. Guadalajara J, et al. Fisiologa de la circulacin. En: Guadalajara J, et al., eds. Cardiologa. 5a. ed. Mxico: Mndez Editores; 2003. p. 15-23. Frumento A. Mecnica circulatoria. En: Frumento A, ed. Biofsica. 3a. ed. Madrid:Mosby/Doyma Libros; 1995. p. 179-207. Guyton A, et al. Distensibilidad vascular y funcionamiento del sistema arterial y venoso. En: Guyton A, Hall J. eds. Tratado de fisiologa mdica. 10a. ed. Mxico: McGraw-Hill Interamericana; 2001. p. 185-195. Pflanzer R. Leccin 7 (pulso y ECG). En: Kremer J, ed. Biopac Student Laboratory Manual. California: Biopac Systems Inc.; 2000: p. 1-19.

Preparacin del sistema del registro i) COLOCACINDE LOS SISTEMAS DE REGISTRO

Registro electrocardiogrfico: Colocar tres electrodos de la siguiente manera: coloque uno en la piel de la cara anterior del antebrazo derecho justo encima de la mueca, uno en la piel del borde interno del tobillo derecho y uno en la piel del borde interno del tobillo izquierdo. Colocar las guas de los cables-electrodo DII: conectar la gua roja al electrodo colocado en el tobillo izquierdo, la gua blanca al electrodo colocado a la mueca derecha y la gua negra al electrodo colocado en el tobillo derecho que servir como tierra del sistema. Conectar el set de cables-electrodo a la unidad BIOPAC MP30 al CH-1. Pletismgrafo: Colocacin del sensor: tras haber limpiado la ventana del sensor, coloque el transductor de manera tal que dicho sensor est en la yema del dedo ndice de la mano izquierda. Envuelva la cinta de velcrom alrededor del dedo de tal manera que el transductor encaje perfectamente, pero que no detenga la circulacin. Conectar el cable del transductor de pulso a launidad BIOPAC MP30 al CH-2.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.


87

ii) CALIBRACIN

DEL SISTEMA

Tras haber activado en forma secuencial el botn de "Calibracin" y "OK", aparecer en la pantalla el registro del ECG y del pulso a una escala pequea. El sujeto de estudio debe estar relajado durante aproximadamente 8-10 segundos. El pulso del sujeto de estudio ser percibido subjetivamente por cualquiera de los alumnos participantes en la prctica mediante el sentido del tacto, simultneamente con las maniobras experimentales. Ahora se proceder a la adquisicin de los datos durante las siguientes maniobras experimentales: 1. SUJETOEN REPOSO

IV. ANLISIS DE DATOSTras haber estipulado en las "cajas de medicin" tanto el nmero de canal como el tipo de medicin (amplitud, duracin y frecuencia de pulso) del segmento del registro seleccionado mediante el cursor, se obtendrn los datos para analizarlos y discutirlos con el profesor.

El sujeto de estudio permanecer en posicin sentada, relajado y con los antebrazos apoyados en los descanzabrazos de la silla, durante los 40 segundos que dura el registro. 2. Sujeto en reposo con el brazo arriba El sujeto de estudio permanecer en posicin sentada, relajado, con el brazo elevado y extendido por encima de la cabeza durante los 60 segundos que dura el registro. 3. Sujeto en reposo con el brazo abajo El sujeto de estudio permanecer en posicin sentada, relajado, y con el brazo "colgando" durante los 60 segundos que dura el registro. 4. Sujeto en reposo con variaciones de la temperatura del brazo El sujeto de estudio permanecer en posicin sentada, relajado, y sumergiendo la mano que no se est registrando en un balde plstico lleno de agua fra o tibia durante los 30 segundos que dura el registro.


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FOTOPLETISMOGRAFAINFORME Nombre del estudiante____________________________________________________________________________ Seccin de Laboratorio__________________________ I. Clculos y datos Fecha:____________________________

Perfil del sujeto: Nombre del sujeto de estudio ________________________________________________________________________ Estatura_____________, Edad____________, Peso___________, Sexo: Masc.( )/Fem.( )Tabla 1. Compltela con los datos de tres ciclos de cada uno de los segmentos y calcule los promedios.

Condicin Brazo relajado

Medicin Intervalo R-R Ritmo cardiaco Intervalo pulso Ritmo pulso Intervalo R-R Ritmo cardiaco Intervalo pulso Ritmo pulso Intervalo R-R Ritmo cardiaco Intervalo pulso Ritmo pulso Intervalo R-R Ritmo cardiaco Intervalo pulso Ritmo pulso Intervalo R-R Ritmo cardiaco Intervalo pulso Ritmo pulso

Canal T BPM T BPM T BPM T BPM T BPM T BPM T BPM T BPM T BPM T BPM CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1 CH1

Ciclo 1

Ciclo 2

Ciclo 3

Media

Cambio de temperatura

Brazo arriba

Brazo abajo

Ejercicio

Tabla 2. Compltela con los datos de cada segmento de registro.

Medicin Amplitud QRS Amplitud relativa del pulso (mV)

Brazo en reposo

Temperatura

Brazo arriba

A. Clculo de la velocidad del pulso: Distancia entre el esternn y el hombro del sujeto____________________cm. Distancia entre la punta del dedo y el hombro del sujeto_______________cm. Distancia total______________cm. Datos segmento 1 Tiempo entre la onda R y el pico del puslo._____________________seg. Velocidad.__________________cm/seg. Datos segmento 3 Tiempo entre la onda R y el pico del pulso______________________seg. Velocidad__________________cm/seg.

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II. Preguntas

1. De acuerdo a los datos de la tabla 1: Son los valores de ritmo cardiaco y ritmo de pulso similares para cada condicin? Por qu?

2. De acuerdo a los datos de la tabla 2: Cambi la amplitud del complejo QRS con la amplitud del pulso? Por qu?

3. Describa un mecanismo que cause cambios en el volumen sanguneo en la punta de los dedos.

4. De acuerdo a los datos de la Seccin A de este informe, cmo podra explicar la diferencia de velocidad, si es qu existe alguna?

5. Cules componentes del ciclo cardiaco (sstole y distole auricular, sstole y distole ventricular) son discernibles en el trazado del pulso?

90


5MANIOBRA DE VASALVA

I. INTRODUCCINEl sistema cardiovascular est constituido por una bomba doble (el corazn) acoplada a una serie de conductos (arterias y venas), los cuales a su vez forman dos circuitos conectados en serie, el pulmonar y el sistmico. La funcin principal del sistema cardiovascular es la de mantener la perfusin adecuada con sangre de los tejidos y por este medio de asegurar el suministro de oxgeno y nutrientes a los tejidos. Para cumplir con esta importante funcin, la actividad del corazn y el tono del msculo liso vascular son controlados por mecanismos nerviosos de accin rpida y mecanismos hormonales de accin lenta. La maniobra de Valsalva representa una espiracion forzada con la glotis cerrada. Puede llevarse a cabo voluntariamente (p.ej .durante el levantamiento de objetos pesados) o puede acompaar varios reflejos como el de defecacin o tos. La maniobra de Valsalva produce un aumento de la presin intratorcica (la cual es normalmente de ~ - 2 mm Hg) hasta valores positivos tan grandes como 100 mm Hg (cuando se toca la trompeta) o 400 mm Hg (paroxismos de tos). El aumento de la presin intratorcica durante la maniobra de Valsalva comprime las estructuras internas del trax. La compresin del corazn acta como una fuerza adicional de propulsin de la sangre, la cual se suma a la fuerza de contraccin del corazn. Los pacientes sometidos a maniobras diagnsticas como la angiografa coronaria, son entrenados de toser a demanda para poder mantener un gasto cardiaco mnimo en caso de ocurrencia de episodios de fibrilacin ventricular. La presin intratorcica elevada se transmite tambin directamente a los vasos sanguneos intratoracicos. El aumento de la presin al interior de las arterias hace que su sangre sea desplazada de manera anterograda,

hacia los tejidos extratorcicos. El aumento de la presin al interior de las venas no genera flujo retrogrado debido a la presencia de las vlvulas en el trayecto de las venas extratorcicas, pero aumenta la presin al interior de estas venas. El aumento de la presin intratoracica comprime hasta la oclusin las venas intratorcicas y disminuye el retorno venoso sistmico. La apertura de la glotis al final de la maniobra de Valsalva hace que disminuya la presin intratorcica y que aumente de manera rpida el retorno venoso sistmico y por consiguiente el gasto cardiaco. Los cambios de la presin arterial que acompaan la maniobra de Valsalva inician varios reflejos cardiovasculares con origen en barorreceptores, los cuales pueden detectarse monitoreando la frecuencia cardiaca del sujeto examinado y midiendo su presin arterial.

II. MATERIAL1. Mango de presin arterial BIOPAC (SS19L). 2. Estetoscopio BIOPAC (SS30L). 3. Juego de cables de electrodo BIOPAC (SS2L). 4. Electrodos desechables de vinilo BIOPAC (EL503). 5. Gel de electrodo. 6. Pao abrasivo. 7. Alcohol y un pao (para limpiar las piezas de audicin del estetoscopio y el diafragma del estetoscopio). 8. Sistema de computacin: PC con Windows 95/98/ NT 4.0/2000 o Macintosh (mnimo 68020). El programa BIOPAC requiere de un mnimo de 4 MB libres 9. Programa BIOPAC Student Lab v3.0.7 o ms. 10. Unidad de adquisicin de datos MP30 o MP35.


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11. Transformador BIOPAC (AC100A). 12. Cable serial BIOPAC (CBLSERA).

10. Calibracin del estetoscopio: a. Golpee la membrana del estetoscopio dos veces. b. Espere hasta que el registro de calibracin se detenga. 11. Cheque los datos de calibracin. Normalmente la pantalla de calibracin debera de tener un aspecto similar al de la figura 2. Si la calibracin no es satisfactoria, reptala (Rehaga).

III. MTODO1. Encienda la computadora. 2. Asegrese de que la unidad MP30 est apagada. 3. Enchufe el equipo segn el siguiente esquema (fig. 1): a. Mango de presin sangunea (SS19L)-CH 1. b. Estetoscopio (SS30L)-CH 3. c. Juego de cables de electrodo (SS2L)-CH4. 4. Coloque los electrodos de registro (SS2L) para la derivacin II del ECG . 5. Encienda la unidad MP30. 6. Inicie el programa Biopac Student Lab. 7. Escoja la leccin 16 (L16-BP-1). 8. Escriba el nombre del archivo y apriete OK. 9. Calibracin del transductor de presin: a. Apriete Calibrado. b. Infle el manguito a 100 mm Hg y despus apriete OK. c. Desinfle el manguito hasta 40 mm Hg y despus apriete OK.

Fig. 2

12. Coloque el manguito del baumanmetro (SS19L) sobre el brazo del paciente de tal manera que la marca "Arteria" este sobre la arteria braquial y que la orilla ms baja del mango est a 1.5-2 pulgadas por encima de la fosa antecubital (figura 3). 13. Coloque el estetoscopio debajo del margen inferior del manguito, en la zona de proyeccin de la arteria braquial (fig. 3).

Fig. 1

Fig. 3

92

PRCTICAS DE LABORATORIO14. Posicione el brazo del paciente a la altura del corazn. 15. Apriete el botn Registro. 16. Infle el mango del baumanmetro hasta 160 mm Hg. 17. Apriete OK. 18. Suelte la presin del manguito a una velocidad de 2-3 mm Hg/segundo. 19. Introduzca un marco (apriete F9) cuando escuche los primeros tonos de Korotkoff. 20. Introduzca otro marco cuando desaparecen los tonos de Korotkoff. 21. Pida al sujeto que inspire profundamente y que ejecute despus una espiracin forzada con la glotis cerrada durante 40 a 50 segundos. 22. Repita los pasos 15 a 20. 23. Permita al sujeto que respire normalmente. 24. Repita los pasos 15 a 20 dos veces. 25. Apriete Suspend. 26. Cheque el registro obtenido. Si es similar al presentado en la figura 4 pase al anlisis de los datos. Si no, repita el registro.

IV. ANLISIS1. Determine el valor de la frecuencia cardiaca utilizando el registro ECG durante los 5 periodos indicados en la figura 4. Obsrvese que los periodos 2 y 4 (Inicio de la maniobra Valsalva e Inicio de la recuperacin) corresponden a disminuciones de la frecuencia cardiaca, mientras que los periodos 3 y 5 (Final de la maniobra Valsalva y Recuperacin completa), corresponden a aumentos de la frecuencia cardiaca.

Periodo 1 Control

Periodo 2 Inicio maniobra Valsalva

Periodo 3 Final maniobra Valsalva

Periodo 4 Inicio recuperacin

Periodo 5 Recuperacin completa

Fig. 4


93

2. Determine el valor de la presin arterial durante los 4 periodos analizados: control, durante la maniobra de Valsalva, recuperacin temprana y recuperacin tarda. 3. Llene la siguiente tabla con los datos obtenidos.

Periodo 1 (Control) Frecuencia cardiaca/min. Presin arterial (mm Hg)

Periodo 2 (Inicio Valsalva)

Periodo 3 (Final Valsalva)

Periodo 4 (Inicio recuperacin)

Periodo 5 (Final recuperacin

V. EVALUACIN DE LA PRCTICAConteste las siguientes preguntas relacionadas con el experimento anterior! 1. Al inicio de la maniobra de Valsalva (periodo 2 en la grafica 1 y en la tabla 1), el aumento de la presin intratorcica se acompaa de un breve periodo de disminucin de la frecuencia cardiaca. Cul de las siguientes es la explicacin correcta para este evento?: a. La compresin externa del nodo seno-auricular inhibe su actividad marcapaso. b. El aumento de la presin arterial estimula los barorreceptores arteriales. c. El aumento del retorno venoso inhibe los receptores de distensin auriculares. d. El aumento de la presin intratorcica activa directamente los quimiorreceptores articos. e. Las neuronas que controlan la espiracin forzada estimulan directamente el centro cardioinhibidor bulbar. 2. Durante la parte final de la maniobra de Valsalva (periodo 3 en la grafica 1 y en la tabla 1) se puede observar un periodo de aumento de la frecuencia cardiaca. Cul de las siguientes es la explicacin correcta para este evento?: a. El aumento del retorno venoso distiende la aurcula derecha y activa el reflejo de Bainbridge. b. La disminucin sostenida del retorno venoso sistmico disminuye la presin arterial e inhibe los barorreceptores arteriales. c. El aumento del retorno venoso aumenta el gasto cardiaco, la presin arterial y estimula los barorreceptores arteriales. d. El aumento de la presin intratorcica estimula mecnicamente el ndulo senoauricular. e. La disminucin del gasto cardiaco que acompaa la maniobra de Valsalva estimula los quimiorreceptores articos.

94 P RCTICAS DE LABORATORIO

3. En la grfica se observa que al inicio de la maniobra de Valsalva (periodo 2 de la tabla) hay un aumento de la presin arterial, esto se debe a que: a. La presin intratorcica aumentada se transmite al corazn y aorta. b. La presin intratorcica aumentada reduce el retorno venoso. c. Se activan los barorreceptores articos. d. La presin intratorcica aumentada disminuye el gasto cardiaco. e. La frecuencia cardiaca disminuye al aumentar la presin intratorcica. 4. La bradicardia que aparece despus de interrumpir la maniobra de Valsalva (periodo 4 de la grafica 1 y de la tabla 1) se asocia con una de las siguientes combinaciones de cambios:

Retorno venoso a. b. c. d. e.

Gasto cardiaco

Tono vagal cardiaco

Actividad barorreceptores arteriales

5. Una vez finalizada la maniobra de Valsalva la apertura de la glotis permite que disminuya la presin intratorcica, pero existe un incremento de la presin arterial (ver tabla 1). Este ltimo evento se explica por: a. El aumento del volumen latido. b. La disminucin de la frecuencia cardiaca. c. La dilatacin de las arteriolas perifricas. d. La disminucin del retorno venoso sistmico. e. La disminucin de la contractilidad cardiaca.

Lecturas recomendadas1. Pocock G y Richards Ch. Fisiologa humana. 2a. ed. Masson; 2005. p. 332-333. 2. Berne R, Levy M, Koeppen B, Stanton B. Physiology. 5th ed. Elsevier Mosby; 2005. p.410-411. 3. Stuart Ira Fox. Fisiologa humana. 7a. ed. McGraw-Hill Interamericana; 2003. p. 448, 2003.

6REFLEJO DE INMERSIN


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I. INTRODUCCINLa sumersin de la cabeza en agua produce el reflejo de inmersin, que se puede observar en todos los mamferos y es ms intenso en animales marinos como ballenas o focas. El reflejo de inmersin produce una disminucin del consumo de oxgeno del organismo, lo que aumenta el tiempo de inmersin. Los principales cambios inducidos por el reflejo de inmersin son: 1. Disminucion de la frecuencia cardiaca (bradicardia), la cual fue comprobada en 20 % de los sujetos estudiados. 2. La vasoconstriccin perifrica, que disminuye el flujo sanguneo en las extremidades, para aumentar el flujo sanguneo hacia los rganos vitales (especialmente hacia el cerebro) y disminuir la perdida de calor. 3. El desplazamiento de la sangre de las extremidades hacia la cavidad torcica para evitar el colapso de los pulmones bajo las altas presiones durante la sumersin a grandes profundidades. Debido al reflejo de inmersin una persona, conciente o inconciente, puede sobrevivir ms tiempo sin oxgeno bajo el agua. Cabe mencionar que los nios sobreviven ms tiempo que los adultos en condiciones de hipoxia . Cuando la cara est sumergida en agua se estimulan los receptores sensibles al agua y a la temperatura de la cavidad nasal y de las regiones perinasal y peribucal. Estos receptores transmiten informaciones a travs del nervio trigmino hacia el cerebro, donde se realizan conexiones de las vas aferentes con los ncleos motores del nervio vago y los centros vasoconstrictores del tallo cerebral. Como resultado se producen bradicardia y va-

soconstriccin perifrica. En los seres humanos, el reflejo de inmersin NO se produce cuando las extremidades son introducidas en agua. En cambio, se puede producir una ligera bradicardia cuando se detiene de manera voluntaria la respiracin. La magnitud del reflejo de inmersion es mayor cuando la temperatura del agua utilizada para el experimento es mas reducida.

II. OBJETIVOS1. Grabar los cambios en la frecuencia cardiaca que ocurren cuando un sujeto sumerge su cara en agua fra. 2. Investigar el mecanismo de este reflejo.

III. MATERIAL1. PC con sistema operativo Windows 95, 98 superior. 2. Programa BIOPAC Pro instalado. 3. Unidad de adquisicin de datos BIOPAC MP30/ MP35. 4. Juego de electrodos BIOPAC SS2L. 5. Electrodos de registro desechables BIOPAC (EL503). 6. Gel de electrodos. 7. Recipiente con agua y hielo. 8. Termmetro. 9. Toalla(s).

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IV. METODO1. Acople el juego de electrodos (SS2L) al canal 1 (CH1) de la unidad de adquisicin de datos (MP340/ MP35) (fig. 1). 2. Encienda la unidad de adquisicin (MP30/MP35). 3. Encienda la computadora. 4. Cargue el programa BSL PRO, o bien cargue el programa Biopac Student Lab (BSL) en la prctica No.5 y siga las indicaciones (EC6I) 5. Abra la prctica: Reflejo de inmersin seleccionando: File men>Open>choose file type:Graph Template (*GTL)>File Name: DiveReflex.gtl. 6. No es necesario calibrar el sistema. 7. Fije los electrodos a la superficie del cuerpo para obtener la derivacin estndar II (fig. 2): a) Mueca derecha: electrodo acoplado al cable blanco (electrodo negativo). b) Tobillo derecho: electrodo acoplado al cable negro (tierra). c) Tobillo izquierdo: electrodo acoplado al cable rojo (electrodo positivo). 8. Llene un recipiente con agua y hielo. La temperatura del agua debe de ser entre 10 y 15 C. Anote el valor de la temperatura del agua. 9. Llene otro vaso con agua a la temperatura del cuarto. Anote la temperatura de agua. 10. Si es posible, llene un tercer vaso con agua y hielo a una temperatura ms baja que 10C. 11. Grabe durante 30 segundos el ECG de reposo del paciente, mientras este se encuentra de pie y cerca del recipiente con agua fra. 12. Prepare el paciente para que sumerja su cara en agua fra. 13. Oprima Start y F9 cuando el sujeto inmersa su cara en agua fra. El periodo de inmersin debe durar 2030 segundos. Oprima F9 cuando el sujeto saque la cara del agua y despus oprima Stop. 14. Entregue una toalla al sujeto para secar su cara. 15. Repita la operacin de inmersin de la cara en el mismo vaso por lo menos una vez. 16. Despus de la recuperacin de la frecuencia control repetir desde el paso 11 con inmersin en el agua fria.Fig. 2 Fig. 1

PRCTICAS DE LABORATORIODe ser posible realice la prueba con el agua con temperatura < 10 c.


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Correlacione los cambios de frecuencia cardiaca generados por el reflejo de inmersion con la temperatura del agua utilizada para generar este reflejo Llene el reporte que aparece en la siguiente pagina Estudios opcionales Proyecte otro experimento utilizando el mismo equipo. Por ejemplo estudie el efecto de la inmersin de la mano en agua fra sobre la frecuencia cardiaca. Adicionalmente a la frecuencia cardiaca, monitoree el volumen pulmonar para determinar la relacin entre el volumen pulmonar en el momento de la apnea y la frecuencia cardiaca.

V. ANLISISIngrese al modo de revision de los datos y escoja el archivo grabado. Las designaciones de los canales en el modo revision de los datos seran: CH1 ECG no procesado CH40 Frecuencia cardiaca (BPM) Promedie los cambios de frecuencia cardiaca de por lo menos dos ensayos. Defina la frecuencia cardiaca control como el promedio de la frecuencia cardiaca durante los 10 segundos que preceden la inmersin de la cara en el agua. Defina la frecuencia cardiaca de inmersin como el promedio de los ltimos 5 segundos del periodo de inmersin.

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Reflejo de inmersin - informeNombre _______________________________ Temperatura del agua: ___________________ Frecuencia cardiaca control: _______________ Frecuencia cardiaca despues de la inmersion de la cara en agua: _________ Cambio en la frecuencia cardiaca (control-inmersn): _______________

Referencias (sitios WEB)1. Marsh N, Askew D, Beer K, Gerke M, Muller M and Reichman C. Relative contributions of voluntary apnea, exposure to cold and face immersion in water to diving bradycardia in humans. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology 1995; 22: 886-887. 2. Immersion Effect II - SCUBA Diving & Physiology. 3. Erik Seedhouse - Unraveling the mammalian diving reflex. 4. E-Medicine Drowning overview - Mammalian dive reflex

Preguntas1. Cree Ud. que tiene alguna importancia si el sujeto esta de pie o sentado cundo se realiza el registro del ECG? Explique su respuesta!

2. Como cambia la frecuencia cardiaca cuando el sujeto inmersa su cara en el agua?

3. Como se explica el cambio de frecuencia cardiaca observada?

7ESPIROGRAFA


99

PARTE I

VOLMENES Y CAPACIDADES PULMONARESI. INTRODUCCINLa ventilacin pulmonar representa los flujos de aire de entrada y de salida entre la atmsfera y los pulmones. Los pulmones y la pared torcica son estructuras elsticas. Normalmente, existe slo una capa delgada de lquido entre los pulmones y la pared torcica. Los pulmones se deslizan con facilidad sobre la pared torcica y se adhieren fuertemente a ella, tal y como dos pedazos mojados de vidrio que se deslizan uno sobre el otro pero no se dejan separar. La presin en el espacio entre los pulmones y la pared torcica (presin intrapleural) es subatmosfrica (fig. 1). Los pulmones se expanden al nacer y al final de la espiracin tranquila su tendencia a retraerse de la pared torcica slo es equilibrada por la tendencia de la pared torcica a retraerse en direccin opuesta. Si la pared torcica se abre, los pulmones se colapsan. Si los pulmones pierden su elasticidad, el trax se expande y adquiere forma de barril. La inspiracin es un proceso activo. La contraccin de los msculos inspiratorios aumenta el volumen torcico. La presin intrapleural, que es normalmente de 2.5 mmHg, disminuye a cerca de 6 mmHg al iniciarse la inspiracin y los pulmones

son atrados a una posicin ms expandida. Como consecuencia, la presin en las vas respiratorias se vuelve ligeramente negativa y el aire fluye al interior de los pulmones (fig. 1). Al finalizar la inspiracin, la retraccin elstica de los pulmones y de las estructuras de la caja torcica provocan que el volumen del trax regrese al valor espiratorio. La presin en el interior de las vas respiratorias se vuelve ligeramente positiva y el aire fluye al exterior de los pulmones. Durante el reposo, la espiracin es pasiva en el sentido de que no se requiere de la contraccin de los msculos espiratorios para disminuir el volumen torcico. Sin embargo, hay cierta contraccin de los msculos inspiratorios en la parte inicial de la espiracin. Esta contraccin ejerce una accin de freno sobre las fuerzas de retraccin y hace ms lenta la espiracin. Durante la inspiracin forzada la presin intrapleural alcanza valores tan bajos como de -30 mmHg con la pro-

Fig. 1. Cambios en la presin intrapleural e intrapulmonar en relacin con la presin atmosfrica durante la inspiracin y espiracin. Ntese que si no hubiera resistencia en las vas respiratorias y el tejido, la presin intrapleural seguira la lnea punteada y que la curva real de presin est desviada a la izquierda por esas resistencias.

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100

PRCTICAS DE LABORATORIOpequeos y astnicos. Los volmenes y capacidades pulmonares (VRI, VC, VRE, CV, CI y CE) pueden determinarse directamente midiendo con un espirmetro simple el aire inspirado o espirado durante maniobras respiratorias adecuadas. Por el contrario, para medir CRF, CPT y VR se requieren tcnicas espirogrficas especiales. En general, en la prctica clnica se mide la CRF mediante pletismografa o con espirometra con dilucin de helio. Despus puede calcularse fcilmente la CPT sumando la CI a la CRF y, finalmente, el VR restando la CV de la CPT. Los volmenes y capacidades pulmonares se modifican en las enfermedades pulmonares. En esta leccin vamos a medir el volumen corriente, el volumen inspiratorio de reserva y el volumen espiratorio de reserva. Tambin se calcular la capacidad inspiratoria, capacidad vital y el porcentaje observado de la capacidad vital. Luego se comparar la capacidad vital observada con la capacidad vital predicha. La siguiente ecuacin puede emplearse para obtener

de inspiracin normal y vaciando al mximo sus pulmones. CE = VC + VER 3. Capacidad residual funcional (CRF). Es la cantidad de aire que queda en los pulmones despus de una espiracin normal (aprox. 2 300 ml). CRF = VER + VR 4. Capacidad vital (CV). Es la mxima cantidad de aire que se puede expulsar de los pulmones despus de una inspiracin mxima y espirando al mximo (aprox. 4 600 ml). CV = VIR + VC + VER 5. Capacidad pulmonar total (CPT). Es la cantidad de aire que se encuentra en los pulmones al final de una inspiracin forzada (aprox. 5 800 ml). CPT = VIR +VC + VER +VR Todos los volmenes y capacidades pulmonares son 2025 % menores en la mujer que en el hombre y son mayores en personas altas y atlticas que en los sujetos

Volumen de reserva inspiratoria

Capacidad inspiratoria

Capacidad vital

Capacidad pulmonar total

Vol. corriente

Capacidad residual funcional

Volumen de reserva de espiracin

Volumen residual

Fig. 3. Diagrama que muestra las excursiones respiratorias durante la respiracin normal y durante la inspiracin y espiracin mximas.


101

los valores de la capacidad vital predicha para hombres o mujeres segn su estatura y edad. La capacidad vital depende, sin embargo, de otros factores y por lo tanto hasta 80 % de los valores predichos de CV sern todava considerados como normales. Ecuaciones para predecir la capacidad vital Hombre Mujer CV = 0.052H-0.022 A -3.6 CV = 0.041H-0.018 A-2.69

Biopac Systems Inc.; 2000. p. 1-19.

II. OBJETIVOS EXPERIMENTALES1. Observar experimentalmente, registrar y/o calcular volmenes y capacidades pulmonares. 2. Comparar los valores observados de volumen y capacidad con los valores calculados. 3. Comparar los valores normales de volmenes y capacidades pulmonares de sujetos de diferente sexo, edad, peso y altura.

CV = capacidad vital. H = estatura en centmetros. A = edad en aos.

Lecturas recomendadas1. Fauci A, et al. Enfermedades del aparato respiratorio (alteraciones de la funcin respiratoria). En: Braunwald E, et al., eds. Principios de medicina interna. 15a. ed. Mxico: McGraw-Hill Interamricana; 2002. p. 16971704. Best and Taylor, et al. Ventilacin. En: Dvorkin M, Cardinalli D, eds. Bases fisiolgicas de la prctica mdica. 13a. ed. Mxico: Editorial Mdica Panamericana; 2003. p. 113-122. Ganong W. Funcin pulmonar. En: Ganong W, ed. Fisiologa mdica. 19a. ed. Mxico: Editorial El Manual Moderno; 2004. p. 701-720. Tresguerres J, et al. Mecnica de la respiracin. En: Tresguerres J, et al., eds. Fisiologa humana. 2a. ed. Madrid: McGraw-Hill Interamericana de Espaa, S. A. U.; 1999. p. 611-625. Des Jardins T. Valoracin torcica y manifestaciones clnicas comunes de las enfermedades respiratorias. En: Des Jardins T, ed. Enfermedades Respiratorias. Manifestaciones clnicas. 2a. ed. Mxico: Editorial El Manual Moderno; 1993. p. 1-90. Coso I, et al. Exploracin funcional del aparato respiratorio. En: Aparato respiratorio. 10a. ed. Mxico: Mndez Editores; 1983. p. 187-197. Guyton A, et al. Ventilacin pulmonar. En: Guyton A, Hall J, eds. Tratado de fisiologa mdica. 10a. ed. Mxico: McGraw-Hill Interamericana; 2001. p. 525-538. Pflanzer R. Leccin 12 (funcin pulmonar I). En: Kremer J, ed. Biopac Student Laboratory Manual. California:

III. MANIOBRAS EXPERIMENTALESPreparacin del sistema de registro i) COLOCACINDE LOS SISTEMAS DE REGISTRO

Coloque un filtro bacteriolgico en la "boquilla" de la jeringa de calibracin. Inserte el ensamblaje filtro/jeringa de calibracin en el transductor de flujo de aire. Conecte el cable del transductor de flujo de aire a la unidad BIOPAC MP30 al CH-1. ii) CALIBRACINDEL SISTEMA

2.

3.

4.

5.

Tras haber llevado el mbolo de la jeringa de calibracin completamente hacia fuera y activado en forma secuencial el botn de "Calibracin" y "OK", aparecer en la pantalla el registro de la calibracin; en ese momento se deber realizar el ciclo del pistn de la jeringa en cinco ocasiones de la siguiente manera: 1. Empuje hasta el fondo el mbolo en un tiempo aproximado de un segundo. 2. Espere dos segundos. 3. Traccione el mbolo hacia fuera completamente en un tiempo de un segundo aproximadamente. 4. Espere dos segundos. Repita el procedimiento anterior (1 a 4) en cuatro ocasiones ms.

6.

7.

8.

102

P RCTICAS DE LABORATORIOUna vez calibrado el sistema, se desacoplar la jeringa de calibracin del transductor, sustituyndola por una pieza bucal. El sujeto debe permanecer sentado, sosteniendo verticalmente el transductor con una pinza de nariz obturndole las fosas nasales (durante todo el tiempo que dure cada maniobra) y comenzar a respirar a travs del transductor de flujo de aire. Con ciclos ventilatorios normales (inhalacin-espiracin) y con ciclos ventilatorios con inspiracin y espiracin profundas. Se proceder a la adquisicin de los datos durante las siguientes maniobras experimentales secuenciadas: 1. Sujeto en reposo con ciclos ventilatorios normales con inspiracin y espiracin profundas. 2. El sujeto de estudio permanecer en posicin sentada, en reposo y relajado mientras realiza ciclos ventilatorios normales (inhalacin-espiracin). 3. En este momento, tras haber presionado el botn de "Registrar", se proceder a capturar datos durante los 20 segundos (de 3-5 ciclos ventilatorios normales). 4. Transcurrido este tiempo, el sujeto de estudio realizar una inhalacin tan profunda como le sea posible e inmediatamente exhalar de tal manera que regrese al punto de espiracin normal; luego de esto volver a realizar ciclos ventilatorios normales durante otros 20 segundos. 5. Despus de haber registrado de 3-5 ciclos ventilatorios normales, el sujeto de estudio realizar una exhalacin tan profunda como le sea posible e inmediatamente inspirar de tal manera que regrese al punto de espiracin normal, luego de esto, volver a realizar ciclos ventilatorios normales durante otros 20 segundos. 6. Finalizado los 20 segundos, se concluir el procedimiento de adquisicin de datos y se activar en forma secuencial el botn de alto y el de hecho. 7. Realizar las mismas maniobras pero ahora el sujeto respirar a trabs de un snorkel, el cual simular el aumento del espacio muerto en aproximadamente 300 ml. 8. Comparar los resultados.

IV. ANLISIS DE DATOSSe estipular en las "cajas de medicin" tanto el nmero de canal como el tipo de medicin; esto es: 1. El valor mximo de amplitud (max). 2. El valor mnimo de amplitud (min). 3. La diferencia de amplitud entre el valor mximo y el mnimo (p-p). 4. La diferencia de amplitud entre el punto inicial y el final del rea seleccionada (). Se seleccionar un segmento del registro mediante el cursor, obtenindose los datos para analizarlos y discutirlos con el profesor.

FISIOLOGA ( SEGUNDO AO , 2009-2010) 103

ESPIROGRAFA (Parte I) Volmenes y capacidades pulmonaresINFORME Nombre del estudiante______________________________________________________________________________ Seccin de laboratorio_____________________ I. Mediciones de volumen Perfil del sujeto: Nombre del sujeto de estudio _______________________________________________________________________ Estatura__________, Edad_____________, Peso_____________, Altura ___________ Sexo: Masc.( ) / Fem. ( ) A. Prediccin de la capacidad vital. Utilice la siguiente ecuacin para predecir la capacidad vital:Ecuacin predictiva de la capacidad vital Hombres Mujeres CV = 0.052 H 0.022 A - 3.60 CV = 0.041 H 0.018 A - 2.69

Fecha.__________________

CV = Capacidad vital (litros). H = Altura (cm). A = Edad (aos).

Prediccin de CV___________litros B. Volmenes y capacidades observadas:Tipo de volumen Volumen corriente (VC) Volumen inspiratorio de reserva (VIR) Volumen espiratorio de reserva (VER) Capacidad vital (CV) Medicin (L)

Volumen residual (VR) usado __________ litros. Utilice los datos obtenidos para calcular las siguientes capacidades:Capacidad Inspiratoria (CI) Espiratoria (CE) Funcional residual (CRF) Pulmonar total (CPT) Frmula CI= VC + VIR CE= VC + VER CRF= VER + VR CPT= VIR + VC + VER + VR Resultado

Compare los volmenes pulmonares del paciente con los volmenes normales expuestos en la Introduccin. Volumen corriente ______. Volumen inspiratorio de reserva ______. Volumen espiratorio de reserva _____________

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C. Observaciones vs capacidad vital predicha: Cul es la razn entre la capacidad vital observada y la predicha? CV observada ___ litros CV predicha _______ litros CVOx100: CVP=_______%

Nota. Las capacidades vitales son dependientes de otras variables adems de la edad y la altura. Por lo tanto, una capacidad vital observada hasta del 80% de la capacidad vital predicha es todava considerada como normal. II. Preguntas 1. Por qu la capacidad vital predicha vara con la estatura?

2. Explique qu otros factores aparte del sexo y la estatura pueden afectar la capacidad pulmonar?

3. Cmo variar el volumen corriente al medirlo luego de un ejercicio vigoroso?


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8ESPIROGRAFA

PARTE II

VELOCIDADES DE FLUJO PULMONARI. INTRODUCCIN

El sistema respiratorio realiza las siguientes funciones importantes: proporcionar el oxgeno (O2), indispensable para el metabolismo celular; remover el dixido de carbono (CO2) que resulta del catabolismo, y ajustar el balance cido-base a travs del control de la presin parcial del CO2 en la sangre. La medicin de los volmenes pulmonares y de los flujos de aire a travs de las vas respiratorias son herramientas importantes de diagnstico para varias enfermedades pulmonares. Mediante una espirometra simple se pueden medir los siguientes flujos pulmonares: Capacidad vital forzada (CVF). La cantidad mxima de aire que una persona puede exhalar con la mayor fuerza y rapidez posible (forzadamente) despus de una inhalacin mxima (fig.1). Normalmente la CVF = CV.

Volumen espiratorio forzado (VEF). Es el volumen de aire que una persona exhala a travs de una expiracin forzada que sigue despus de una inspiracin forzada, en intervalos de 1, 2 y 3 segundos (VEF1, VEF2, VEF3) (fig. 2). Normalmente la razn porcentual entre el VEF y la capacidad vital forzada (CVF) es de 83 % para VEF1, 94 % para VEF2 y 97 % para VEF3. En la enfermedad obstructiva aumenta el tiempo necesario para exhalar un cierto volumen de gas de manera forzada y por lo tanto la razn porcentual VEF/CV disminuye. Ventilacin voluntaria mxima (VVM). Es la cantidad de aire ventilado en un minuto por un individuo que hace un esfuerzo respiratorio mximo (que respira lo ms profundo y rpido posible). La VVM en el varn sano entre 20 y 30 aos es de casi 170 L/min. La VVM normal para la mujer sana entre 20 y 30 aos es de unos 110 L/min. La VVM disminuye de manera progresiva en las enfermedades

Fig. 1. Capacidad vital forzada (CVF). "A" es el punto de inspiracin mxima y el punto de comienzo de una CVF.

Fig. 2. Volumen espiratorio forzado en periodos de tiempo (VEF 1).

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FISIOLOGA ( SEGUNDO AO , 2008-2009) 43

L/seg (20 L/min) (fig. 4). Dentro de una persona, la velocidad y la profundidad de la ventilacin no son estticos sino que ms bien deben ajustarse constantemente a las cambiantes necesidades del cuerpo. A medida que aumentan los niveles de actividad fsica, los volmenes y las velocidades de los flujos de aire que entran y salen de sus pulmones tambin aumentan. Estos parmetros estn alterados en ciertas enfermedades pulmonares, especialmente las de tipo crnico. Las enfermedades pulmonares crnicas pueden ser clasificadas en dos categoras importantes: Fig. 3. Ventilacin mxima voluntaria (VVM) obstructivas (fig. 3). Flujo espiratorio forzado 25-75 % (FEF 25-75%). Es un ndice calculado utilizando la CVF. Este ndice se emplea con frecuencia para determinar la permeabilidad de las vas respiratorias de tamao mediano en las enfermedades pulmonares obstructivas. Representa el flujo de aire que se produce durante un cambio de 25 a 75 % de la CVF. El FEF 25-75 % para el hombre sano entre 20 y 30 aos es de unos 4.5 L/seg (270 L/min) y para la mujer sana entre 20 y 30 aos es de unos 3.5 L/ seg (210 L/min). El FEF 25-75 % disminuye progresivamente con la edad. En la enfermedad obstructiva se han reportado valores del FEF 25-75 % tan bajos como 0.3 1. Enfermedades pulmonares obstructivas. 2. Enfermedades pulmonares restrictivas. Enfermedades pulmonares obstructivas En las enfermedades pulmonares obstructivas, tales como el asma, la velocidad del flujo de aire que entra y sale de los pulmones est reducida. Esto se debe a la inflamacin de las vas respiratorias, a las abundantes secreciones mucosas y a la constriccin del msculo liso bronquial, que reducen los dimetros de las vas respiratorias y aumentan su resistencia al flujo. En la clnica esto se traduce por la aparicin de un sonido tipo silbido que se genera durante el ciclo respiratorio. En la enfermedad pulmonar obstructiva la alteracin espirogrfica patognomnica es la disminucin de la velocidad del flujo espiratorio. Cuando la enfermedad est totalmente establecida, disminuye la relacin VEF1/CVF,

Fig. 4. Flujo espiratorio forzado 25 a 75 % (FEF 25-75 %).

Fig. 5. Trazados de la capacidad vital forzada (CVF), en una persona normal (arriba) y en una con enfermedad obstructiva (abajo).


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al igual que la FEF 25-75% (fig. 5). Las enfermedades obstructivas se caracterizan tambin por el atrapamiento areo, que consiste en el aumento de la capacidad residual funcional (CRF) debido que el pulmn no puede eliminar todo el volumen espiratorio de reserva normal. Por consiguiente, en las enfermedades obstructivas el volumen residual (VR) se eleva y la capacidad vital disminuye. Enfermedades pulmonares restrictivas En la enfermedad pulmonar restrictiva la capacidad de una persona de inflar y desinflar los pulmones est reducida y, como resultado, algunos volmenes y capacidades pulmonares estn por debajo de lo normal. Por ejemplo, en la fibrosis pulmonar (la cual ocurre en la enfermedad de mineros de carbn), la capacidad vital est reducida debido a reducciones en los volmenes inspiratorios y espiratorios de reserva. En las enfermedades pulmonares restrictivas tambin se observa un aumento del volumen corriente (VT) de reposo. Esto tambin ocurre en la silicosis y otras enfermedades crnicas del pulmn, en la cual los pulmones llegan a ser menos distensibles. En las enfermedades pulmonares restrictivas el alvolo tiende a colapsarse en la espiracin dado que la capacidad pulmonar total est disminuida. Recordemos que en condiciones normales el volumen residual no se moviliza en la espiracin aun cuando sea mxima y forzada. Sin embargo, dado que este tipo de enfermedades tiende al colapso del alvolo, el volumen residual puede estar disminuido. El patrn restrictivo se puede dividir en dos subgrupos segn la localizacin de la enfermedad pulmonar (parenquimatosa o extraparenquimatosa). En las enfermedades pulmonares parenquimatosas el VR suele estar disminuido y se conserva la velocidad del flujo espiratorio forzado. De hecho, la razn porcentual entre VEF 1 y CVF es a menudo supranormal, es decir, desproporcionadamente alta en relacin con el tamao de los pulmones (fig. 6). En el patrn extraparenquimatoso, caracterizado slo por disfuncin inspiratoria, debido a la debilidad de los msculos inspiratorios o rigidez de la pared torcica se ejercen fuerzas de distensin insuficientes sobre un pulmn por lo dems normal. Como consecuencia, los valores de la CPT son inferiores a los tericos; el VR no Fig. 6. Curvas de flujo-tiempo en cuadros normal y restrictivo, comparando trazados de espiracin forzada. suele afectarse de manera significativa y estn conservados los flujos espiratorios. En el patrn extraparenquimatoso con alteraciones tanto de la inspiracin como de la espiracin tambin est limitada la capacidad para espirar, bien por debilidad de los msculos espiratorios o bien por deformidad de la pared costal que es anormalmente rgida para volmenes inferiores a la capacidad residual funcional (CRF). En consecuencia, el VR suele estar elevado. La relacin VEF 1/CVF es variable y depende de la fuerza de los msculos espiratorios. Si la fuerza de los msculos espiratorios est disminuida significativamente, disminuye la capacidad para espirar con rapidez y disminuye la razon VEF 1/CVF aunque no exista una obstruccin al flujo de aire. Es frecuente encontrar en una persona enfermedades pulmonares restrictivas y obstructivas simultneamente, aunque cada enfermedad puede tener un origen diferente y puede haber comenzado en tiempos diferentes. Por ejemplo, una persona puede sufrir de enfisema y fibrosis del pulmn al mismo tiempo. En esta prctica realizaremos dos pruebas para medir las velocidades del flujo pulmonar: 1. Volumen espiratorio forzado (VEF). 2. Ventilacin voluntaria mxima (VVM). Prueba No. 1. Volumen espiratorio forzado (VEF) En esta prueba se grabarn y medirn los volmenes espiratorios forzados en 1, 2 y 3 segundos (fig. 2.). El adulto normal es capaz, con un esfuerzo mximo, de espirar cerca de 66-83 % de su capacidad vital en un segundo (VEF1), 75-94 % de su capacidad vital en dos

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PRCTICAS DE LABORATORIOModerno; 2004. p. 701-720. 4. Tresguerres J, et al. Mecnica de la respiracin. En: Tresguerres J, et al., eds. Fisiologa humana. 2a. ed. Madrid: McGraw-Hill Interamericana de Espaa, S. A. U.; 1999. p. 611-625. Des Jardins T. Valoracin torcica y manifestaciones clnicas comunes de las enfermedades respiratorias. En: Des Jardins T, ed. Enfermedades Respiratorias. Manifestaciones clnicas. 2a. ed. Mxico: Editorial El Manual Moderno; 1993. p. 1-90. Coso I, et al. Exploracin funcional del aparato respiratorio. En: Aparato respiratorio. 10a. ed. Mxico: Mndez Editores; 1983. p. 187-197. Guyton A, et al. Ventilacin pulmonar. En: Guyton A, Hall J, eds. Tratado de fisiologa mdica. 10a. ed. Mxico: McGraw-Hill Interamericana; 2001. p. 525-538. Pflanzer R. Leccin 13 (funcin pulmonar II). En: Kremer J, ed. Biopac Student Laboratory Manual. California: Biopac Systems Inc.; 2000. p. 1-19.

segundos (VEF2) y 78-97 % de su capacidad vital al final del tercer segundo (VEF3). La capacidad vital de una paciente con asma puede ser normal si es medida en una prueba de capacidad vital de estado nico, la cual permite tomarse tanto tiempo como sea necesario para la inhalacin y exhalacin mxima. Sin embargo, el volumen espiratorio forzado (VEF) est reducido ya que una abundante secrecin mucosa y la contraccin de los msculos lisos bronquiales reducen los dimetros de las vas respiratorias y aumentan la resistencia al flujo. Prueba No.2. Ventilacin voluntaria mxima (VVM) Para realizar esta prueba, el sujeto inspira y espira tan profundo y tan rpid

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