UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA

UNIDAD IZTAPALAPA

&SION DE CIENCIAS E3ASICAS E INOENIERIA

/ DISENO Y CONSTRUCCION DE UN ESTIMULADOR

PARA JWSCULO PARALIZABLE Y ALGUNAS PREPARACIONES

EXPERIMENTALES.

SEMINARIO DE PROYECTOS II.

/ LICENCIATURA: INOENIERIA BIOMEDICA.

/ ALUMNO: ARMANDO JIMENEZ SANTOS.

ASESOR: M.C. VICTOR M. CARVAJAL CASTAREDA.

VO. BO. DEL ASESOR:

MEXICO D.F. JUNIO DE 1989. ,/

9 2439

----" -_...--- __I- ___. I ----.-.---

I N D I C E PAG I NA

AGRADECTMIENTOG PROLOG0 l'.- ESPECEFlCACIONES DEL MODULO 1.1.- fNTRODUCCION: ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA

NEUROCONDUCCION 11.- POTENCIAL DE ACCION Y LA ELECTROMIOGRAFIA CLINICA 1PI.- LA UNTON NEUROMUSCULAR

-

rv.- TRAMSMESION NEUROMUSCULAR ( EN MUSCULO V.* FENOMENO BIOELECTRIC0 DE LA ESTrMULACION ELECTRO-

1.- DESCRIPCION DE LA PIEL PARA ESTIMULACION ELECTRO-

2.- CARACTERESTECAS DE LA RECEPCION DE LA PIAL PARA-

3.- PREPARACION DE LA PfEL PARA ESTIMULAR. 4.- ELECTRODO DE ESTEMULACTON

1.- FORMAS DE ONDA INTRADERMICAS DURANTE LA ESTIMULA-

CUTANEA.

C UTAN EA.

ESTEMULAR.

VI.- ELECTROFfSIOLOGIA DE LA PIEL

C TON

2,~. RESOLUCEON TEMPORAL 3.m RE3OLUCTON ESPACIAL 4.- HABfTUACION E TNTERACCIOM TEMPORAL

Vt!,-DESCRl'PCfON DEL SISTEMA 1.- DrSEÑO 2.m DESCRPCTON DE LOS CIRCUfTOS 3.- 4.m 5.- Y E E l ' . PRUEBAS EXPERTMENTALES DEL SISTEMA . I .- ESTUDrOS DE ELECTRODTAGl4OSTICO 2.- ESTUDIO DE ESTFMULACION DE NERVIO 3.- ESTl'MULACfON DE MUSCULO I X . - BlBLPOGRAFl'A

DFAGRMAS DE BLOQUES DEL Sl'STEMA( ANEXO HOJA#l) DPGRAMA DEL ESTFMULADOR ( ANEXO HOJA # 2). DrAGRAMA DEL CERCUITO EMPRESO (ANEXO HOJA #3).

1 2 2.1

3 8 18 19

22

24 25 25 26

28

29 29 29

30 30

32 33 33 35

t

AGRADECIMIENTOS:

A1 M. C. Victor Manuel Garva jal Castañeda.

Far- la colaboraciLm y asesoría en la Investigación biblia-

gráfica, y en las sugerencias para la realización de este

módulo de Elect ra-est imulac i ón .

FROLUGO:

E5te proyecto 5e realiz6, viendo las necesidades de los

hospitales en medicina física (Rehabilitacidn); es un pratotipo

módulo, de los estimuladores de Fisioterapia.

Haciendo un estudio en los diferentes hospitales tanto del

sector público, como privados, se observ6 que todos los

estimuladores san de tecnología extranjera, por lo que se optó

diseñar un estimuladar con tecnología propia, y asi demostrar

que en nuestra Universidad existe la Investigacitm, por lo que

haciendo un pequeño esfuerzo, nosotros mismos podemos diseñar y

construir nuestros equipos médicl~s, para evitar depender mas

del exterior.

Este estimulador se le podra dar una aplicacidn en

terapia: En el tratamiento de parálisis tata1 o parcial de

musculatura, mediante la estimulación electrocutanea y también

en trabajos experimentales de eliectrof isiologfa.

- -

A Y

ESPECIFICACIONES DES M3DuLo.

I) .- Maneja tres rangos de corriente:

i).- O - 0.2 mA. ii).- O - 2 mA. iii) .- O - 20 mA.

11) .- Maneja cinco rangos de ti-:

i).- 0.01 mseg. ii).- 0.1 mseg.

iii).- 1 mseg.

iv).- 10 mseg.

v).- 100 mseg.

111) .- Se obtienen diferentes salidas de puisos conectar& las ocho salidas del genckador ( canbinandolas entre s i ) :

i) .- milso mico: Un reset en el pin 10: &

I ? t

ii) .- Trenes de p lso : conectando e l pin 1 y 2:

. - 1 d 7

p.

iii) .- Rafagas de pulsos: Conectando e l pin 1 y e l 8: A

IV) .- Se alimenta con 5 Volts y con 15 V. V) .- Tiene un consum de energia de 50 mA.

INTRODUCCION:

Clnatomig y Fisiología Neuroconducción.

I.- La Unidad Motora:

Cansiste del cuerpo celular, su axdn, las uniones

neuromusculares y todas las f ibras musculares inervadaí

esa c&lula y su axdn.

Termi no 1 ogí a:

1. - Neurilema: Delgada cubierta protoplásmica

recubre los axtrines de los nervios periféricos.

2.- Cilindro eje: Sinónimo de axdn.

por

que

7 -2.- CBlcila de Schwann: Son las células que producen el

neurilema, son equivalentes a las cB1ulas de neuroglia que se

encuentr-an en e1 sistema central.

4.- Vaina de Mielina: Membrana lipoidea que se forma

mediante el enrollamiento de la c&lula de Schwann sabre algunos

ne rv i 05.

5.- Nodos de Ranvier: Interrupciones periddicas en

la vaina d e Mielina (pueden estar separadas entre si hasta 2

milimetros).

6.- Internodo: Aquella porción de Vaina de Mielina

situada entre dos nodos de Ranvier sucesivos.

7.- Arborizacidn Terminal: La ramificación final del

Y

ci 1 indro eje.

8. - Otras:

Placa Terminal.

Organo Terminal.

Lugat- Receptor.

Nervio Mixta.

Sub-unidades A racimos.

XI.- Clasificación de las Fibras Nerviosas. S e han

establecido tres sistemas para clasificarlas:

i) El sistema A,E,C.

Fibras " A i ' - . Fibras somáticas Mielinadas. Fibras ''€3": Fibras mielinadas autontjmicas.

Fibras "C": Todas las fibras perifbricas no mielinadas.

i¿)Sistema d e n h e r o s romanos de Lloyd. En este sistema

se clasifican, en cuanto a categorías, las fibras somáticas. Se

basa en el diámetro de las fibras.

i i i ) El sistema de letras griegas:

En este sistema se dividen las fibras en cuatro o cinco

categorías y 5e les designa con las letras alfa, beta, gammaI,

gamma11 y algunas veces +silon. Esta clasificacic5n está

limitada a l a s fibras somClticas mielinadas y las subdivide a

base de la velocidad de neurocanduccidn que se obtiene en esa

fibra.

-¿u) Los sistemas corresponden de l a siguiente manera:

Fibras " A "

I- 12-21 micras de diámetro.

11- 6-12 micras de diámetro.

111- 1-6 micras de diAmetro.

(Fibras "E" menores de 3 micras)

IV- Todas l a s no mielinadas.

A - 61fa - corresponde a l o s grupos I y 11.

A - Del ta - corresponde a l grupo 111.

A - Beta, gamma, eps i lon - no t iene equivalente en e l

sistema de Lloyd.

111. - El potencial propagado. A. Lo que ocurre en e l lugar de estimulacidn.

( 1 ) En e l cátodo (negativo):

Ca) Mientras f l uye l a corr iente, l a membrana se hace m á s

y mUs exc i tab le (aumenta l a exc i tab i l idad) , en o t ras palabras,

l a membrana progresivamente se torna en menos polarizada.

(b) S i se alcanza e l umbral, l a membrana se despolar iza

siguiendo l a l e y de l "todo c5 nada".

(c) S i e l est ímulo es subumbral y continúa su f l u j o ,

ocurre "acomodaci&": ( l a membrana se torna l igeramente menos

exc i tab le) I

(d) Cuando l a co r r i en te es detenida, l a membrana se

repo la r iza pero l o hace m A s (durante un breve per iodo de tiempo

l a membrana se h iperpolar iza) .

2-- En el Anodo (polo positivo):

la) Ocurre esencialmente lu opuesto de lo que sucedio

en el cAtodo.

(b) Al ser estimulada la membrana debajo del Anodo, se

hiperpolariza y cuando 5e detiene el estimulo se despolariza

brevemente.

(c) For lo tanto la onda de despolarizacidn originada

debajo del cgtodo se bloque momentaneamente al alcanzar la

porcidn de la membrana debajo del ánoda, que se encuentra

hiperpolarizada. Conocemos este fenheno tan el t&rmino d e

b 1 oqueo andd i co.

B. La onda de Excitacih (Potencial Propagada).

I l l Desde el punto de despolarizacidn inicial, el potencial

propagado es conducido tanto proximal como distalmente a lo

largo del a x & .

(2) La onda en si, consiste de dos dipolos en los cuales la

corriente fluye de la membrana polarizada con carga positiva

hacia la membrana despolarizada cargada negativamente.

C. Medicibt del Potencial FroFagado:

( 1 ) Si el potencial fuera obtenido de la superficie del

nervio sin que existiera un media conductor entre media, 5e

obtendría un potencial I monaf&.c,ico (par el electrodo de

captacickf y el d e referencial.

(21 Cuando tenemos un conductor de volumen entre el

potencial de accidn del nervio 61 del músculo , el electrodo de

captación recogerá un potencial trifásico {los tejidos humanos

actúan como conductor d e volumen:1 . I V . - Factores que determinan l a velocidad de

new econduc c i dn.

k.- Temperatura:

1 ) Existe una relacit% directa entre la temperatura y la

velocidad de Neuroconduccih. Por cada grado centlgrado que

desciende la temperatura, la velocidad de neuroconduccib

bajará en 2.4 metros/segundos ¿J un descenso en conducción del

5%.

B.- Mielina:

1 ) Las fibras mielinadas conducen mAs rApido que las no

mielinadas al hacer posible la cmnduccih saltatoria.

C.- Diámetro de la Fibra Nerviosa.

1 ) La resistencia del axoplasma al flujo de iones es

inversamente proporcional al área de corte transverso del axdn.

2) Existe una relacib lineal entre la velocidad de

conduccidn y el diámetro de las fibras somáticas mielinadas en

los mamiferos, (Fibras A): Se ha demostrado que &Sta es de 6

metros por segundo por micra de diámetro.

3 ) En las fibras no mielinadas,la velocidad de

conducción es proporcional a la ralz cuadrada del diámetro d e

la fibra.

V. - Terminologia Importante.

A - - Laten,cia: E5 el intervalo de tiempo que transcurre

desde el instante de la estimulacibn a la llegada del potencial

evocado al electrodo de captacidn. El patencial evocado puede

ser el potencial de accidn propagado del nervio estimulado c5 el

potencial de respuesta de un &irgano terminal (potencial de

accidn del músculal.

E.- Tiempo de Conduccih: Frecuentemente usamos este

t8rmino como equivalente a latencia. Debieramas limitarlo para

denotar el tiempo requerido para que un impulso vaya del punto

al punto E de una fibra nerviosa.

C.- Velocidad de conduccidn: Es la distancia que un

impulso viaja por unidad de tiempo. La velocidad de

Neuroconduccidn se expresa en metros par segundo.

D.- Respuesta M: Consiste en el potencial de acción del

músculo recogido por el electrodo de captacihn cuando el nervio

hacia ese músculo es estimulado.

MARGEN DE MEDICIONES BIOELECTRICAS (Frog rama de

Standarizacidn de Electrodiagnbtico y Electromiografia) .

EL POTENCIAL DE ACCION Y L A ELECTROMIOGRAFIA CLINICA.

A ) Electromiografia clínica:

1. - Consiste e n la introduccidn de un electrodo de

aguja en el músculo para estudiar la5 variaciones electricas;

uno e s t a comparando 10s v a l t a j e s que se e n c u e n t r a n cerca d e l a

punta d e l a a g u j a c o n e l p o t e n c i a l d e un e l e c t r o d o d e

r e f e r e n c i a c o l o c a d o a d i s t a n c i a ; e l e l e c t r o d o d e a g u j a t i e n e un

d i á m e t r o g r a n d e a l r e d e d o r d e un m i l í m e t r o ) c on r e l a c i ó n a l

d i h e t r o d e l a + i b r a muscu lar p romed io (50 m i c r a s o 1/20 d e

milímetro). E l e s t u d i o d e los p o t e n c i a l e s muscu la res que

a p a r e c e n e n l a p a n t a l l a d e l o s c i l o s c o p i a , d u r a n t e l a i n s e r - c i m

d e l a a g u j a n o s i n d i c a que a l g u n a s f i b r a s muscu la res est&

s i e n d o a t r a v e s a d a s y q u e d e a c u e r d o con l a r e l a c i e m e x i s t e n t e

e n t r e el tamaño d e l a a g u j a y e l d e l a s f i b r a s musculares n o s

h a c e c o n c l u i r que s on muchas l a s f i b r a s muscu la res que

c o n t r i b u y e n a l a formacidin d e l p o t e n c i a l d e acción d e l a unidad

motora .

2.- S e o b s e r v a n d o s f e n b e n o s b k i c o s : P o t e n c i a l e s d e

un idad moto ra v o l u n t a r i o s que c o n s t i t u y e n el p o t e n c i a l d e

a c c i h d e un g r u p o d e f i b r a s muscu lares , l a s c u a l e s p r o v e en

i n f o r m a c i ó n con r e l a c i ó n a l nrfmero d e f i b r a s y a l g u n a

i n f a rmac i dn 5 o b r e l a condctcciCln d e l impu l so e n l a s ramas

terminales d e l axón ; se o b s e r v a n tambikn d o s c a r g a s r e p e t i d a s

inmed ia tamente d e s p u e s d e l a i n s e r c i c i n d e l a a g u j a , l as c u a l e s

s o n ondas p o s i t i v a s , t a n t o i n d i v i d u a l e s como e n trenes, y

p o t e n c i a l e s d e f i b r i l a c i ó n .

E l e c t t - o f i s i o l o g í a b á s i c a : L a membrana d e l a f i b r a muscular

d u r a n t e c o n d i c i o n e s p a t o l d g i c a s e n l as cuales encon t ramos

d e s c a r g a s r e p e t i d a s d e ondas p o s i t i v a s paseen c i e r t a s

p r o p i e d a d e s s i m i l a r e s ; l a acomodacir3-i d e l a membrana c e l u l a r

esta disminuida en los caso5 de Denervación y Miotonla

Congbnita. La acomodación de una membrana excitable

aparentemente esta relacionada a l a activacidn e inactivacidn

de la conductacia del ickr sodio a trav&s de la membrana. A

continuacidn bosquejaremos una pmsible explicación del origen

de las descargas repetidas que se observan durante la

el ec tromi ograf i a en t&rmi nius de 1 0 5 fenómenos

electraf isioldgicos que 5e sucedlen.

Potencial de la membrana: Estructura de la membrana,

desconocemos la naturaleza exacta de la membrana celular, pet-o

esta tiene un grosor de unos 75 Rrmstrongs (un Armstrong

equivale a 1x10 metros o 1 x 1 0 miifmetros);se le considera

que está compuesta de una capa lipoproteica bimolecular. Las

membt-anas nerviosas y musculares de los maml feros desarrollan

una diferencia de potencial entre la parte interim- y exterior

de unos -90 milivolts, este voltaje constituye el potencial de

reposo, este fendmeno podemos representarla asl:

-10 -7

+2o

o

92499 tiempo en milisegundos

Fuera

(Sodio) 145

IFotasio) 4

(Cloro) 120

Den t ro

(Sodio) 12

(Potasio) 155

(Clot-o) 4

Los iones de claro: El gradiente de concentracih

producido par presencia de mas iones afuera que adentro

cacisaria una tendencia para que emigraran hacia el interior de

l a célula.

Los iones de potasio: El gradiente de concentracidn debido

a l a presencia de mas iones dentro que afuera producirían una

tendencia para que las iones de potasio emigraran fuera de la

c & l u l a .

Los i o n e s d e s o d i o : e l p o t e n c i a l n e g a t i v o d e n t r o d e l a

c k l u l a t e n d e r l a a a t r a e r iones p o s i t i v o s d e Eiodio h a c i a e l

i n t e r - i o r d e l a c & l u l a , p r o v e y e n d o una segunda t e n d e n c i a p a r a l a

m i g r a c i ó n d e s o d i o d e n t r o d e l a c é l u l a .

Comienzo d e l p o t e n c i a l d e a c c i d n : Umbral.- C o n s i s t e e n

a q u e l p o t e n c i a l ( d e una membrana e x c i t a b l e ) donde l a descarga

d e l a membrana 5e i n i c i a s i g u i e n d o la l e y "todo CI nada" ) ;

ejemplo: asumamos q u e t enemos un p o t e n c i a l d e membrana d e -90

mi l ivo l ts , si asumimos q u e cuandn ese vo l ta j e es e levado h a s t a

-50 mil ivo l ts se g e n e r a un p a t e n l c i a l d e a c c i d n , e n este caso el

v a l t a j e d e umbral es d e -50 volts.

0

-40 .e&( <(, f A e 3?eoo 5 0

t ChS@y\ Para que se l l e g u e al p o t e n c i a l d e umbral será n e c e s a r i o

l a ap l i cac ib t d e s u f i c i e n t e c a r - r i e n t e a l a membrana d e manera

q u e s u v o l t a j e sea e l e v a d o a s u n ive l d e umbral.

E f e c t o s d e sub-umbral:

1 . S i se ap l i ca ra un e s t í m u l o elioctrico menor de 0.1

m i l i s e g u n d o y q u e su vo l ta j e n o sea s u f i c i e n t e p a r a s u b i r e l

v o l t a j e d e l a membrana a s u nivel umbral.

2. Fo r l o t a n t o , l u e g o d e l ec ; t imulo , h a b r í a ctn efecto

residual actuando luego que el estímulo haya desaparecido, en

otras palabras el potencial de la membrana se ha elevado un

poco acercandose ma5 al nivel del umbr-al; se requerir8 un menor

estímulo para alcanzar el urnbral.(En nuestro ejemplo vemos que

necesitamos soia 25 milivolts en vez de 40 que se requerian en

un principio; se describe este fenómeno d e excitabilidad d e la

fibra.

Propagacibn del potencial de accibn: Corrientes locales;

se ha demostrado que la presencia de un potencial de accidn a

10 largo de una fibra inicia una serie de corrientes locales en

el frente del mismo que son suficientes para alcanzar- el umbral

y de provocar que el potencial de acción se propague.

Corrientes locales en el ax&.

='4 t + t+-t++++ A & . - - - - _ _ - - t I - + + + - + + + + +

- _ - - - - _ - _ -& - - - - - - - - - t -t + +- + + t + + - A -f 3- + .+ + + + +

- _ _ - - - - - - -

E l potencial de accih posee la siguiente f o r m a y provoca

que el voltaje de la membrana ascienda alrededor de -90

milivolts a alrededor de +20 mV y lo contrario -i- 2 O k V

-

- 3 h\/ f) I 2 2: -' < + ' ' i h X k $ .

En realidad la membrana sufre un cambio de polaridad y no

5e limita unicamente a perder su diferencia en potencial como

originalmente se pensd; esta inversión de potencial 5e debe a

las cambios selectivas en la permeabilidad de la membrana

(conductancia) hacia el ion sodio y potasio cama veremos mas

ade 1 an te.

En la siguiente figura vemos el potencial de acción,

antes que la membrana alcance el nivel umbral del potencial de

1 a membrana.

+20

Las ianes se mueven a 10 larga del interior y del exterior

de la fibra, esta porcidn es el resultado de corrientes

locales, no ocurre cambio en el flujo neta de iones de sodio,

potasio y cloro a travk de la membrana.

A1 nivel de umbral ocurre iiin cambio en la membrana que de

pronto se hace muy permeable a los iunes de sodio. L Q ~ iones de

sodio se abalanzan hacia el interior de la célula y esta hace

que ocurra un gran aumenta de la conductancia del sodio en la

membrana. El aumenta en la conductancia del sodio hacia el

intet-ior de la célula luego que el voltaje alcanza el valor del

umbral, en realidad produce un mayor aumento de conductancia

del sodio, con cada incrementa adicional de aumento,

produciendo a su vez mas aumento. Este fendmeno se continua

hasta alcanzar casi el pica del potencial de accidn cuando un

nuevo proceso se sucede la inactividad de la conductancia del

sodio, esto hace que la canductancia del sodio disminuya y

regrese a su valor normal.

El potencial de accicjn durante la repolarización: durante

esta fase se sucederá mas tarde COR un aumenta en la

conductancia de potasio, en este periodo el potasio abandona la

ce5lula; el aumento en la conductancia de potasio aumenta mas

lentamente y dura mas que el aumento en la conductancia ai

sodio.

Aunque como se demostró anteriormente, un carto estímulo

eléctrico cambia la excitabilidad de la membrana y esto reduce

el cambio del potencial de la membrana necesario para alcanzar

~ el potencial de umbral; un voltaje subumbral prolongado puede

ya sea aumentar o disminuir la excitabilidad.

Un cambio en la excitabilidad, esto es un potencial

aumentado o disminuido para alcanzar el umbral, depende de la

diferencia neta de dos efectos, el efecto de la corriente

despolarizante en el potencial de la membrana (Em); una

corriente despolarizante tiende a elevar el potencial de

membrana hacia O, cuando ella eleva al potencial de membrana

sobre el umbral ocurrirá el aumento en la conductancia al sodio

antes mencionada.

El efecto de la corriente de despolarización en el

potencial de membrana: los cambios en el potencial de membrana

afectan el procesa de inactivacidn de la conductancia al srtdio

y e5to hace posible alcanzar tal grado de inactivacidn en la

conductancia del sodio de modo que será necesario un estimulo

mayor que el normal para psder iniciar un estímulo; en otras

palabras la inactivacih de la conductancia sódica aumenta los

valores del putencial de membrana en donde un aumenta en la

conductancia al sodio es autogenerada, esto es: el fendmeno que

vimos al nivel de umbral; por lo tanto para la inactivacih de

la conductancia sbdica (la reducción de la conductancia al

sodio a voltajes comparables) será necesaria elevar el umbral

hacia el O, mas que el aumento de los voltaje5 de la membrana

por la corriente de despolarizacidn.

Ejemplo: Un b o d a intracelular suple cargas positivas

dentro de la c&lula, esto eleva el voltaje de la membrana hacia

O, esto es: un ion de potasio neutralizar& un ion negativo en

la parte de adentro de la membrana celular; pero al mismo

tiempo la inactivacih de la conductancia al sodio tiende a

elevar aCm más el voltaje necesario para permitir que l a

conduc tanc i a sód i ca aumente. - -I(- - - - - - - _

I I

. _ - - --i '\

o

/ /

Cone 1 usi :

Es posible que los camlbios de potencial que se

manifiestan mediante descargas repetidas que aparecen despuk

d e la inserción d e una aguja electromiográfica son en realidad

una medida de la acomodación (o su reducción) de las membranas;

celulares a t r a v k de las cuales se inserta l a aguja.

LA UNION NEUROMUSCULAR

La unidn e n t r e una neurona y l a s i g u i e n t e recibe e l nombre

d e s i n a p s i s . Una neurona t í p i c a c o n s t a d e un c u e r p o c e l u l a r

(soma, p e r i c a r i d n , c é l u l a n e r v i o s a ) y d e d e l g a d a s p r o l o n g a c i o n e s

f i b r o s a s - u n axón y var ias d e n d r i t a s . E l p i c a r i ó n se refiere a

l a reg ik- t q u e rodea a l n u c l e o .

f

Z , '

--..-;a '

I.- La tet-minacirki n e r v i o s a c o n s t a de lo s i g u i e n t e : Es

abundante e n m i t o c o n d r i a s , c o n t i e n e v e s i c u l a s d e s i n a p s i s , n o

e s t a m i a l i n a d a y es d e pequeño d iAme t r o .

11. - La c é l u l a d e Schwann: Cubre a l as t e r m i n a l e s d e los

axones , e 5 t B a u s e n t e a n i v e l d e l a ~ r n i ó n neuromuscu lar y 5e

d e s c o n o c e c o n c l a r i d a d su p a p e l f i~;iol&gicc?.

111.- V e s i c u l a d e s i n a p s i s : E s t a s poseen un diámetro de 500

a r m s t r o n g s y a lmacenan a c e t i l c o l i n a .

1V.- Membrana p o s t s i n á p t i c a : E s un p l e g a m i e n t o i n t e r n o

a l a r g a d a d e l a membrana muscu la r que forma una hend idu ra , t i e n e

un á r e a d e s u p e r f i c i e mucho mayor q u e l a membrana p r e s i n á p t i c a

d e l a t e r m i n a c i h n e r v i o s a , c o n t i e n e una gr-an c a n t i d a d d e

mitocdndrias y es r i c a e n c o l i n e s t e r a s a .

o V.- Hendidura sinápticazTiene un espacio menor de 1000 A

entre la terminación del nervio y la membrana postsináptica.

La Unián Neuromuscular en descanso: Acetilcolina, en la

síntesis del ion acetato del metabolismo de la glucosa + colina

nos da acetilasa de colina y esto nos da acetilcolina; esta

reaccifin puede desarrollarse en el cuerpo de la celctla en el asta

anterior y la acetilcolina mas tarde ser transportada a travk

del axoplasma al área de sinapsis y también puede ocurrir en las

mitocondrias del ax6n terminal.

Naturaleza de la liberación de la acetilcolina. Cuantos: Con

paquetitos de varios millares de mcsl&ulas de acetilcolina d e un

tamak sorprendentemente constante; cada nervio posee algunos

cientos de miles, estos cuantos se liberan espontaneamente e

intermitentemente de una forma al azar- desde las vesículas; la

frecuencia de su liberacia7 esta grandemente determinada p o r una

variedad de ccsnd ic i ones f armaco 163 icas.

Lo5 potenciales en la miniatura de la placa neuramotora. El

cuanto se difunde a traves de la hendidura sináptica hacia la

protelna receptora en la membrana postsináptica; la permeabilidad

de la membrana se altera y termina con una despolarizacidn no

propagada, el potencial o voltaje electrice aumenta con rapidez y

desaparece con lentitud y posee una amplificación de 0.5 a 0.75

mV . Transmisibl Neuromuscular.- En la llegada de un impulso

nervioso a la terminacib, motot-a se liberan de 100 a 500 cuantos

de acetilcolina; se desconoce el mecanismo durante el cual la

terminacidn nerviosa produce el enorme aumento en la liberación

de los cuantos, la acetilcolina actúa en ciertos puntos de

recepcibn de la membrana postsináptica o sea el punto de

recepcidn e5 una proteina contenida en la membrana postsináptica,

estos puntos están localizados en la superficie externa d e la

membrana.

Potencial de la placa motora.- La membrana postsinAptica se

hace permeable a los iones difusibles, con esta excitacih

subumbral el aumento de la permeabilidad tan solo dura algunas

milisegundos; la accibi d e la acetilcolina dura alrededor de dos

milisegundos antes de ser hidrulizada por la acetilcalinesterasa,

Caracteristicas de la despolarizacih: S e sucede can rapidez

y continua luego su descomposicibn con lentitud, es una respuesta

graduada que no posee un periodo refractario y las excitaciones

subsiguientes anteriores a la descomposicidn produciran un

aumento; la amplitud var ía de acuerda con la cantidad de

acetilcolina liberada en la terminacibn del nervio.

El potencial de accicki muscular propagado.- El umbral del

potencial de la placa neuromotora para inducir- una respuesta es

de 30 a 50 mV; la diferencia del potencial a traves de la

membrana postsinltptica en descanso es de 90 mV. Cuando el

potencial de la placa neuromotora alcanza el umbral, se inicia un

potencial de accicki propagado en la membrana mu~+cular que rodea

la zona de la placa neuromotora; la membrana muscular pasa por un

periado refractario, el fenómeno de propagacich es un fendmeno

que sigue el principio del todo o nada.

at

Otros factores que influyen en la transmisidn.- Los ianes de

calcio, el tamaKo del potencial de la placa neuromotora disminuye

según va disminuyendo la concentracidn de calcia; la duración del

patencial de la placa neuromotora no cambia, las variaciones en

la concentracih de calcio no afectan la sensibilidad de la placa

neuromotora a l a acetilcolina.

Los iones d e magnesia: Estos iones bloquean la tr-.an~;misiCñ7

neuromuscular a concentraciones que no evitan la conducción

nerviosa o la respuesta del músculo a la estimulación directa. El

exceso de concentracibn produce una reducción en la cantidad de

acetilcolina liberada (efecto principal); disminucibn en la

acción despolarizante de la acetilcolina; disminución de la

excitabilidad de la membrana muscular.

FENOMENO SlOEiECTRiCO DE LA ESTlMULAClON ELECTROCUTANEA

Descripción de la piel parat la estimulación electrocutánea.

La piel responde a estimulos t&rmicos, elCctricos y

mecánicos; sin embargo solamente las dos últimas formas d e

estimulacihn son prácticas para la aplicacibn en ayudas

sensoriales. La estimulación electrocutánea en la aplicacibn de

impulsos elktricos para producir sensaciones vibrátiles

confortables, esta estimulacidm se ha utilizado exitosamente para

retroalimentación sensorial suplementaria en prótesis de brazo y

ayudas visuales, asimismo se ha utilizado para inhibir dolor

postoperatorio y dolores crónicos.

I . Anatomia de la piel.

La superficie externa de la epidermis esta compuesta de

capas de celulas epiteliales escamosas; estas cBlulas se fm-man

en la dermis y emigran hacia la superficie exterior e n el lapso

de cinos pocos dias en LIB proceso continuo de regeneracibn. En la

transicibr de la dermis, el nucleo celular muere; el tejirto

epitelial resultante cuando 5e seca, exhibe una alta resistencia

eléctrica (de 50 a 200 K O h m s ) . Por otra parte el tejido epikelial

es susceptible de absorver humedad y una vei hidratado exhibe una

resistencia d e menos de 10 KOhm5;.

Cuando el cuerpo se convierte en parte de un circuito

eléctrico, los efectos de la corriente elCctrica 5e deben

principalmente a la magnitud de la corriente elktrica y a la

durarih del shock . La corriente esta dada por la ley de Dhm

I= E / Z , dande Z es la impedaincia total d e la malla y nc3

unicamente la del circuito e16ctrico. A bajas frecuencias, l a

impedancia de l a piel es esencialmente resistiva, mientras que a

altas frecuencias (mas de 10OO Hz) es no lineal y tiene

caracteristicas de un circuito RC, debiéndose esto a su

est ruc tu ra c e 1 LI 1 a r . 4 bajos voltajes, la resistencia en el sitio de contacto es

e1 princidpal factor limitador de corriente. La resistencia de la

piel depende de la humedad presente en el interior y en el

exterior-; los contactos liquidas, as1 como la transpiracidn,

reducen gradualmente la resistencia de la capa cornea. E l ruido y

la ansiedad provocan en algunas personas la transpiracidn. E l

sudor se genera al trabajar en un lugar caliente o húmedo, por

lo que las condiciones fisial-icas y psicológicas influyen en l a

resistencia elktrica de la piel, y estos factores pueden cobrar

importancia cuando la corriente fluye por mas de unos cuantos

segundos. Los contactos localizados donde la piel tenga alguna

ruptura, tales camo una her-ida o una raspadura, tienen una baja

resistencia inherente; y una corriente de unos cuantos mA puede

ser dolorosa.

La capa epitelial vat-ia en espesor dependiendo de su

localizacibi en el cuerpo y de la repetibilidad del contacto

mecánico; las superficies del pie y la mano son

signif icativamente mas gruesas que otras superficies, con una

torr-espondiente alta impedancia elcktrica. Estas superficies

estan inervadas por receptores altamente especializados

(corprfr;culos de Paccini) en los tejidos profundos. Estos

receptores son altamente sensitivo^; a la deformación y exhiben un

amplio ancho de banda vibratoria, muy Útil en la discriminación

de texturas.

La r-esolucih entre dos puntos adyacentes e5 por lo mismo

superior en manos y pie5 a la de otras regiones, como la piel del

tronco. Sin embargo la superficie disponible para ser estimulada

es mucho menor. Lo anterior hace mas conveniente usar alguna

r-egicki del tronco o de las extremidades cuando se quiere hacer

electroestimulación por periodos prolongados.

11.- Características de la Recepción de la Piel.

La sensacidn desencadenada por el tacto es debido a tres

tipos de receptores: corpúsculos d e Meissner, discos de Merkel,

y terminaciones nerviosas libres, en particular los dispucstc~ en

cesta alrededor de las bases de los fo1ículos pilasos.

Las terminaciones nerviosas libres se elevan desde adentro

de la dermis, estan densamente distribuidas y forman multiples

grupos de iner-vación.

Los follculos capilares estan distribuidos aleatoriamente en

la piel. La base de cada folículo está encirculada por-

terminaciones nerviosas, altamente sen-ritivas a movimientos

mecánicos; las glándulas cebáceas cuyas duct05 5e unen a las del

fcilículo capilar forman una vía a trav&s de la epidermis.

PequeFbs receptores en el tejido epitelial permiten que la

corriente el&ctrica, durante la estimulacitm lleguen a las

terminaciones nerviosas libres que se hayan situadas en la.

derm i 5.

I

I

Pruebas experimentales y las características psicofísicas d e

la estimulacidn electrocutanea sugieren que l a sensacidn e5

elicitada por una estimulacidn directa de 105 nervias aferentes

primarios mielinizados situados en la dermis.

111.- Preparacibl de la piel para estimular.

El mejot- sitio para un dispositivo electrotActi1 e5 C ~ B Area

localizada en el tronco del sujeto, área que debe estat- libre de

vello o bien afeitada y la cual haya sido humedecida con agua

caliente para hidratar la superficie epitelial. El abdomen ha

probado ser sat isf ac tori o para est imulac iones elect rotác t i les de

una y dos dimensiones; la superficie interna de la parte alta d e

los brazos o de las piernas es igualmente adecuada, aunque el

área disponible es menor. Superficies inmediatamente adyacentes a

una Area ma5 densamente inervada, tal c o m o la muñeca, san menos

adecuadas, puesto que una estimulacidn directa sabre los nervios

produce parestecia o pequeños mavimientas involuntarios.

Una vez humedecida la piel bajo el estimulador electrotáctil

tiende a permanecer hírmeda, y la impedancia permanece baja,

principalmente debido a la acciCin vasodilatora de la corriente de

estimulacidn, asi como también de la retención pasiva de la

humedad de la piel bajo el electr-odo.

1V.- Electrodo de estimulacidn.

Es necesario utilizar materiales que en su superficie no

originen zonas no conductoras en el medio bioel&ctrico. Las

materiales aceptable5 incluyen a.1 oro, plata y aleaciones d e

platino e iridio y otras aleaciones similares. Las electrodos

utilizados por Sanders y Szeto, estan constituidas a partir

circuitos impresos de plata chapeados con oro. Constan de

centro elipsoidal de 4 :-í 7 mm atravesados por un remache de 4

de diámetro, todo ello rodeado por un anillo aislante de 1 mm

espesor, y finalmente rodeada por un electrodo de tierra de 9

25 mm. La conf igut-acidn conchtrica incrementa

discriminabilidad entre dos puntos adyacentes y limita

difusih de l a corriente; las corrientes de fuga medidas en

centro de un electrodo adyacente, generalmente n o exceden del

al 8% de la corriente en el electrodo activo.

El arreglo de electrodos debe estar montado sobre

mater-ial portador que mantenga en contacto adecuado uniforme

d e

UB

mm

de

x

la

la

el

5

LI n

Y

estable con la piel durante los movimientos carporales normales.

ELECTRUFISIOLOGIA DE LA PIEL

Utilizando electrodos como las anteriormente descritos j ,

acoplados capacitivamente a Lana -Fuente de corriente, 5.e observa

que aplicando pulsos de corriente monafOsica de 10 mA a la piel

humedecida, el voltaje resultante en el electrodo activo se

asemeja a una curva de carga acelerada negativamente, la cual se

estabiliza a un voltaje equivalente a una impedancia de 5 a 7 kO.

Esta impedancia es inicialmente mayor [ i r ) a 1 5 k O ) , cuanda la

piel se estimula por primera vez, o citando el electrodo se ha

movido de su sitio original a cuando la piel esta inadecuadamente

humedecida. La impedancia disminuir& durante los pr-imer-as 30 5eg

de estimulacidm, se cree que este e+ecto de calentamiento e5

r e s u l t a d o d e una v a = . a d i l a t a c i ~ n (f d e una a c t i v a c i b n de L a s

~ 1 A n d u l a ~ 5udorípara5 d e b i d a a l p a s o d e l a c o r r i e n t e .

Duran t e este p e r i o d o d e c a l e n t a m i e n t o l a c a l i d a d d e l a

i e n s i c i c k cambia d e punzanlze a suave- , c o n f o r m e l a d e n s i d a d d e

c o r r i e n t e se e s t a b i l i z a . La p o l a r i d a d d e 10s p u l s o s d e c o r r i e n t e

n o a f e c t a a l a impedanc ia d e la p i e l , l a d u r a c i d n tampoco a f e c t a

l a impedanc ia , s i n embargo l a c a n t i d a d d e corriente a fec ta l a

impedanc ia d e una manera marcada, un i n c r emen to e n l a c a n t i d a d d e

c o r r i e n t e es ta a s o c i a d o c o n UT? d e c r emen to e n l a imperanc id ;

c o n f o r m e l a c o r r i e n t e 5e ap rox ima a l umbral d e l d o l o r p a r a una

d u r a c i d n d e l p u l s a dada, l a impedanc ia d i s m i n u y e como una f u n c i ó n

l i n e a l d e l a corriente, m i e n t r a s q u e el v a l t a j e e n el e l e c t r o d a

act ivo permanece c o n s t a n t e , como! un d i o d o Zene r , e s t a s i t u a c i d n

es ta a s o c i a d a c o n e l d o l o r y el e n r o j e c i m i e n t o d e l a p i e l .

M e d i a n t e un e l e c t r o p l a t i n a d a d e l a p i e l , se han o b s e r v a d o

los s e n d e r o s s u b y a c e n t e s a un e l e c t r o d o , esto5 s e n d e r o s t i e n e n

una d e n s i d a d aprox imada d e 1 x m!m , y e s t á n a s o c i a d o s con los

f o l i c u l a i s c a p i l a r e 5 , g l A n d u l a s s u d o r i p a r a s o r u p t u r a s en l a

s u p e r f i c i e e p i t e l i a l . S i un e l e c t r o d o con un c e n t r o a c t i v o g r a n d e

(pot. e j e m p l o 1 cm-) se u t i l i z a t - a . , c u b r i r i a uno5 c i e n s e n d e r o s d e

&tos, c a d a uno e n p a r a l e l o cun l a f u e n t e d e c o r r i e n t e ; si

e v e n t u a l m e n t e un s e n d e r o t u v i e r a una impedanc ia i n i c i a l b a j a , l a

m a y o r i a d e l a c o r r i e n t e f l u i r í a a través d e él, l o que a b a t i r í a

a& más su impedanc ia h a s t a q u e cas i t o d a l a c o r r i e n t e f l u y e s e a

traves d e ese Ú n i c o s ende r o . E s t a c o n d i c i b n d e f u g a esta

c a r a c t e r i z a d a p a r un r e p e n t i n o p i q u e t e , una r ~ t p t i i r a e n l a

2

3

s u p e r f i c i e d e l a p i e l y un marcado e n r o j e c i m i e n t o , esto puede

p r e v e n i r s e i i m i t a n d a e l Area d e l e l e c t t - a d o a c t i v a a menos d e 15

mm , r e d u c i e n d o c on e l l o el nbmero d e s e n d e r o s d i s p o n i b l e s , a s i 2

como l i m i t a n d o l a a m p l i t u d d e la . c o r r i e n t e a aprox imadamente 1 mA

2 x mm d e area d e e l e c t r o d o act ivo .

Pot- l a r a zb t a n t e r i o r es n e c e s a r i o un c o n t a c t o e s t a b l e , si

un electrodo d e 12 mm t e r m i n a s e e n puntas , SU d e n s i d a d d e

corriente se m u l t i p l i c a r í a casi p o r 10 y l a s e n s a c i ó n se

2

c o n v e r t i r l a e n un p i q u e t e muy molesto. E l c o n t o r n o y mov im i en t o

d e l c u e r p o hacen ma5 d i f i c i l el mantener un c o n t a c t o a p r a p i a d o

e n t r e l a p i e l y un a r r e g l o d e g r a n d e s d imens i ones ; s i n embargo

p a r e c e adecuado u t i 1 i z a r c i n tu ra ln e s 1 ineales p a r a un c o n t a c t o

e s t a b l e e n i a p i e l ,

Formas de onda i n t r a d é r m i c a s d u r a n t e l a e s t i m u l a c i ó n .

D u r a n t e una e 5 t i m u l a c i b t c o n v e n c i o n a l can pu l5o§ d e

c o r r i e n t e c o n s t a n t e d e p o l a r i d a d a l t e r n a y l l e g a n d o a l umbral d e

s e n s i b i l i d a d , se o b t u v i e r o n los s i g u i e n t e s r e s u l t a d o s : l a

impedanc ia e x t e r n a f u e d e 6 KOhmE; m i e n t r a s q u e l a i n t e r n a (med ida

c on un e l e c t r o d o d e r e g i s t r a implementado a 3 mm d e l a e p i d e r m i s 1

f u e d e 500 Ohms. A1 i n i c i a el p u l s o d e v o l t a j e e x t e r n o a l c a n z G

una a c e l e r a c i ó n n e g a t i v a , m i e n t r a s que el p u l s o i n t r a d é r m i c o

a l c a n z ó l a l i n e a l i d a d como e n l a carga d e un condensada r a

c o t- r i e n t e c o n c, t a n te.

A l f i n a l d e l p u l s o e l v o l t a j e e x t e r n a cay6 a O, m i e n t r a s que

el v o l t a j e i n t r a d & r m i c o permanece can un 10% d e su v a l o r p i c o

h a s t a q u e es dec ;cargada p o r e l p u l s o s i g u i e n t e d e p o l a r i d a d

o p u e s t a .

En l a p r k t i c a se u t i l i z a n p u l s o s c u a d r a d o s ya q u e praducen

menos e n r o j e c i m i e n t o e n l a p i e l s largo p l a z o y una s e n s a c i d n ma5

c o n f o r t a b l e qup los demás p u l s o s , t a l e s como l a s d e d i e n t e d e

5 i E t- r a I

Hesc? luc idn tempura l .

La s e n s a c i ó n v ibra t i l t i e n d e a una d e p r e s i ó n c o n s t a n t e

conforme l a f r e c u e n c i a de r e p e t i c i d n de l a r f i+aga es d e uno5

pocas c i e n t o s d e Hz. La mínima 5eparac ió1-1 ternpclral p a r a una

sensacibi d e n o s i m u l t a n e i d a d es d e 12 m i l i s e g u n d o s e n el

abdomen; e l &-.den d e p r e s en t a c i k in d e los ecst lmulos puede ser

c o r r e c t a m e n t e i d e n t i f i c a d o a una s e p a r a c i ó n d e 40 m i l i s e g u n d o s .

R e s o l u c i ó n e s p a c i a 1.

Se ha tomada e l umbral entr-e d a s pctntos como l a minima

d i s t a n c i a a l a c u a l el Grden d e dos ~st im~i l f j s d i s t i n t a s d e 8.5

m i l i s e g u n á o s de d i f e r e n c i a p u e d e ser de t e rm inado . Sanders o b t u v o

va lo res d e 6 a 5) mm en el abdamen u t i l i z a n d o ~ l e c t r odos

c a n c é n t r i c o s . E5 p o s i b l e e n c o n t r a r s e p a r a c i o n e s ma5 pequeñas si

5e u t i l i z a n e l e c t r o d o s n o c o n c e n t r i c o s c o n una t i e r r a a l r e d e d o r .

H a b i t u a c i d n e i n t e r a c c i ó n t empo ra l .

La h a b i t u a c i d n ( c amb i o e n l a magn i tud de l a sertsacic ln

p e r c i b i d a l o c u r r e de5pciés d e una e s t i m u l a c i ó n p r o l o n g a d a . La

r a p i d e z de h a b i t u a c i ó n e5 una fc tnc idn d e l a f r e c u e n c i a d e

e s t i rnu lac i ck t ; f r e c u e n c i a 5 v i b r a t a r i a s b a j a s t m e n o s d e 1 0 Hz)

muest ran muy poca h a b i t u a c i ó n , m i e n t r a s que l a i n t e n s i d a d de l a

e s t i m u l a c i ó n a 1000 Hz o mas decae a l umbral d e s p u é s de unos

I

. I . . . .-- .-

p o c o s segt indos.

Aunque n o se t i e n e n e s t u d i o s d i r e c t o s a c e r c a d e l a

a d a p t a c i o n s e n s o r i a l a un estímiilo e l&ctr ico, se puede menc i onar

que S z e t o y Lyman h a l l a r a n una a p r e c i a b l e a d a p t a c i ó n d e s p u k de

los p r i m e r o s 15 m inu to s de e s t i m u l a c i ó n .

Descripción del sistema.

1.- D i se& : E l e s t i m u l a d o r consta d e d o s e t a p a s p r i n c i p a l e s ,

una q u e es donde se g ene ran los p u l s o s y l a o t r a que es l a f u e n t e

d e c o r r i e n t e c o n s t a n t e . P a r a g e n e r a r los p u l s o s se u t i l i z h UR

timer p rog ramab l e , el X R 2 2 4 0 , y a que este t i p o de c i r c u i t o n o s da

una g r a n v a r i e d a d d e s a l i d a s d e p u l s o s , a d i f e r e n t e s f r e c u e n c i a s

p o r med i o d e un a r r e g l o d e RC, y ademAs t i e n e v a r i a s

c o n f i g u r a c i o n e s p a r a l a g e n e r a c i ó n d e p u l s o s . P a r a l a f u e n t e d e

corriente c o n s t a n t e se u t i l i z a r o n transistores b i p o l a r e s y un

FET; se usaron estos transistores por-que e r a n los mas adecuados

para n u e s t r o d i s e ñ o y además a l s u m i n i s t r a r l e s un cierto vo l t a j e

n o s dan una g r a n c o r r i e n t e .

2.- D e s c r i p c i ó n d e los c i r c u i t o s : E l X R 2 2 4 0 c o n s t a en s u

interior d e 3 p a r t e s , d e un c o n t a d o r b i n a r i o , un f l i p - f l o p como

control y un timer d e bas e , y l a c o n f i g u r a c i 6 n que mas se a d a p t ó

a n u e s t r o d i s e ñ o f u e l a d e o p e r a c i ó n m o n o e s t a b l e o moda d e

a u t o r e p o s i c i ó n . La s a l i d a es normalmente a l t a y t i e n d e a ser b a j a

d e s p u k d e una e n t r a d a d e l t r i g g e r , esta permanece b a j a p a r a l a

d u r a c i ó n d e l t i e m p o To y l u e g o retot-na a l estado "altri".

La d u r a c i d n d e l c i c l o d e t e m p o r i z a c i d n To e s t a dada pot-

To=NT=NRC; donde T=HC es el p e r i o d o d e base d e tiempo a j u s t a d a

p a r l a seleccibi d e los componentes RC e n e l p i n 13, y M es un

entet-o e n el r a n g o d e 1<N<255 d e t e r m i n a d o p o r l a combinacic5n d e

los p i n s d e s a l i d a d e l contadat-: 00 ..... Oi28, d e l a I a l a 8,

c o n e c t a d a s a l b u s d e s a l i d a . Las s a l i d a s d e l c o n t a d o r b i n a r i a

e s t á n e n estado l o w cuando c u a l e s q u i e r a d e la5 s a l i d a s esth e n

l ow ; los r e t a r d o s a s o c i a d o s c o n c a d a s a l i d a d e l c o n t a d o r pueden

ser a g r e g a d a s j u n t a s , e5ta se h a c e s i m p l e m e n t e a c o r t a n d o l a s

s a l i d a s e n c o n j u n t o p a r a formar un bit5 E-n e l p i n 6 a l a s a l i d a , y

el resto se d e j a r á abierto; l a d u r a c i ó n t o t a l d e l c i c l o d e

t e m p o r i z a c i h To, e5 d e 32T, s i m i l a r m e n t e si los p i n 5 1,5 y 6 se

c o l o c a n e n corto a l bu5 d e s a l i d a , el r e t a r d o to ta l e5 :

To=(1+16+32)T=49T, d e e s t a manera a l s e l e c c i o n a r adecuadamente

l a s t e r m i n a l e s d e l c o n t a d o r , e l c i c l o d e programacic5n se p u e d e

h a c e r a5f: 1(To<255T.

3.- Para l a f u e n t e d e corriente se h i z o un a r reg lo push-pul l

c o n los transistores 3904 y 3905 q u e n o s dasn una c o r i i e n t e d e

colector máxima d e 200 mA, claro q u e esto d e p e n d e d e l a carga q u e

se e s t & manejando; a l aumentat- l a carga d i s m i n u y e e l mA, p e r a se

p u e d e aumentar e l v o l t a j e p a r a q u e se mantenga c o n s t a n t e l a

carga. E l transistor FET, n o s s i r v e como s w i t c h p a r a q u e no5 esté

c a r g a n d o y d e s c a r g a n d o y n o haya saturac ic5n a lguna . La tapa d e l

g e n e r a d o r d e p u l s o s es a l i m e n t a d a c o n 5 vo l t s y l a e t a p a d e

l a f u e n t e d e c o r r i e n t e c o n s t a n t e se a l i m e n t a c o n 15 vo l ts .

. . . . . . , n 1 n I d .

. . .. . . ,

I I

I I . . . I

_. . . ... .

d 5 c

G I /

t J i $2

A

\- t- .'I

.. .

i

. . . . . . *,__"*._ ,-.-^__ <l. .....

4.- Diagrama de bloques del sistema(ver haja anexo # 1 ) .

5.- Diagr-ama del estimulador {ver hoja anexo # 3).

6.- Circuito impreso (ver hoja anexo # 3).

7.- Electrodos para estimular-: Nosotros utilizamos para

e s t e l a r e,l.n~rtiwip ciático de un anfibia una aguja hipod&rmica

como electrodo activo o en su caso tambi&n se pueden utilizar

alfileres de acero inoxidable.

Para estimular al músculo se pueden fabricat:ELaAxad! que

no scifzn& dacl-, d e la siguiente manera: se utilizan monedas

de cupro-nlquel de aproximadamente 20 mm de diámetro y se le

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suelda en la parte central un broche de bronce; se le borra el

relieve de la moneda hasta darle un acabado terso y liso, se le

colocan unos cables de cobre y ya quedan listos las electrodos

para proceder a estimular, si se le quiere dar un acabado mas

fino se pueden capsular con resina epc5xica aislante, y de esta

manera quedan unos electrodos conchtricos de superficie lisa,

teniendo cada electrodo una tierra independiente.

8. - Pruebas experimentales del sistema.

Estudios de electrodiagnc5stico:

i).- Antes de poder- llevar a cabo cualquier estudio ct

experimento toda droga que afecte la transmisidn neuromuscular

debe ser descontinuada par lo menos durante 4 ct 6 horas. Las

modi+icaciones por fármacos de las pruebas descritas abajo pueden

ser de gran ayuda:

Tensi1ón:Corrige el defecto electrofisioldgico de l a

miastenia grave.

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D-Tubocurarina: Pueda hacer ostensible los defectos

elec tro-f isiolc5g i cos subc 1 in icos de miasten i a grave.

ii) .- Estudios de estimulación de nervio. Tknica:

Pruebe en mkculos que están clinicamente dkbiles, u que

se fatiguen con facilidad.

Los electrodos de estimulacifin y de recepcikn deben estar

totalmente fijas.

De preferencia use solamente electrodos cutaneos.

Use un estimulo de ~tn 2'0 a Un 30%

teniendo la precaucidn que el electrodo de estimulacibn no 5e

mueva cerca del nervio.

Mientras se deter-mina la intensidad de corriente a ser

usada, esperar unos 30 segundos entre estímulo y estímulo.

Miastenia grave: En el hombre se conoce esta enfermedad

que empieza probablemente por incapacidad d e la placa terminal

para secretar- cantidades normales de acetilcolina (ott-as posibles

causas serian la presencia de cantidades excesivas de

colinesterasa, en las terminaciones nerviosas o la ausencia d e

respuesta de la fibra muscular a la acetilcalina.

9.- Estimulación del mtxsculo: Inicialmente 5e da una l i m p i e z a

local en el área de estimulación frotando con un algodón

impregnada de alcohol y dejando secar completamente este; ion

esto al medir la impedancia electrodo-piel se encontrd valores

desde los KOhms hasta varios MegaOhms, todo esto a una corriente

dit-ecta; se sabia que la identificacidn de un estímulo estaba

asociada a una b a j a impedancia electrodo-piel, por 10 qcte

posteriormente se decidid que aparte de limpiar localmente SF

utilizara una pasta electrolltica, aplicándola solamente en la

parte central del electrodo, ya que de otra manera la

estimulaciAn se perdia completamente; también se prabd que

hidratando la piel con solución de cloruro de sodio al 0.8% se

tuvieron mejores resultados, ya que la impedancia electrodo-piel

b a j a considerablemente; hay que tener la precaucidn de que cuando

se estimule en la zona elegida no haya ligeras heridas o

raspones, ya que esto ocasionarla una impedancia muy baja que la

normal y producirían sensaciones molestas e incluso hasta

quemaduras de la piel por un incremento de la densidad de

corriente.

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