Fisiología de la actividad eléctrica del cerebro: electroencefalografía

Fisiología de la actividad eléctrica del cerebro: electroencefalografía

Sep 21, 2022 | Unidad temática I

Resultado de aprendizaje

El estudiante:

Analiza los fundamentos fisiológicos básicos de la electroencefalografía.

Identifica los principales tipos de ritmos que conforman el electroencefalograma (EEG).

 

  1. Introducción

En 1875, Richard Caton, publicó la primera evidencia conocida sobre las oscilaciones eléctricas en el cerebro. De sus resultados realizados en modelos animales reportó: «Existen corrientes débiles de direcciones variables que pasan a través del multiplicador cuando los electrodos se colocan en dos puntos de la superficie externa, o un electrodo en la materia gris y otro en la superficie del cráneo«. Además, «la corriente por lo general está en constante fluctuación; el índice de oscilación es generalmente pequeño … En ocasiones, se observan grandes fluctuaciones, que en algunos casos coinciden con los movimientos musculares o cambios en el estado mental del animal». Los primeros registros en humanos fueron reportados por Hans Berger en 1929 y es por esto por lo que se le conoce como el padre de la electroencefalogafía (Ahmed and Cash 2013).

¿En dónde se generan estas oscilaciones en el potencial eléctrico?

Cualquier corriente transmembranal genera una contribución al potencial eléctrico local extracelular; sin embargo, la dimensión de la contribución depende de la intensidad y duración de la corriente. Así, el potencial local de campo medido en un punto va a estar determinado principalmente por los flujos de corriente a través de las membranas de las células más cercanas. Existen múltiples contribuciones a la corriente extracelular provenientes de: 1) el intercambio de información axón-dendritas “actividad sináptica” (en general se acepta que este es el principal contribuyente a las oscilaciones observadas en un registro de EEG (Schomer and Da Silva 2018)); 2) corrientes generadas por potenciales de acción; 3) corrientes intrínsecas u oscilaciones espontáneas en el potencial de membrana de las células; 4) sinapsis eléctricas; 5) fluctuaciones lentas en el potencial eléctrico de células gliales.

En resumen, el electroencefalograma es el resultado de la suma de los potenciales eléctricos locales, que son básicamente despolarizaciones e hiperpolarizaciones a través de las membranas neuronales. Los factores que determinan que un potencial sea registrado en la superficie dependerá de su voltaje, grado de sincronía en las descargas, organización anatómica de las células involucradas, área cortical involucrada, sitio de participación cortical respecto a las circunvoluciones, distancia hacia los electrodos, elección de los montajes de los electrodos, y la resistencia de los electrodos.

El intercambio de información entre las células del sistema nervioso se da por medio de corrientes eléctricas. En conjunto, esta actividad neuronal da origen a variaciones del potencial eléctrico en el espacio extracelular, variaciones en espacio y tiempo que pueden ser registradas y estudiadas para caracterizar sistemas neuronales. Estas oscilaciones en el potencial eléctrico local se han categorizado en diferentes bandas de frecuencia bien definidas (ritmos) que van aproximadamente desde 0.05 Hz hasta 500 Hz (en la Fig. 1 se ejemplifican las bandas de mayor uso en la clínica).

Fig. 1. Ritmos clásicos que se evalúan en un EEG en la clínica.

Diferentes ritmos se han sido asociado a la activación de redes locales de neuronas ligadas transitoriamente por conexiones dinámicas reciprocas. A estas redes se les denomina ensambles neuronales y dentro del cerebro, se piensa que la computación de todo acto cognitivo reside en el surgimiento de un ensamble neuronal específico (Varela, Lachaux et al. 2001, Barrett 2013). Al efectuar un electroencefalograma (EEG), los electrodos se colocan en lugares estándares y se organizan en diferentes montajes que permiten enfatizar diferentes características de las oscilaciones normales o patológicas. En el registro se obtienen una variedad de ondas diferentes para cada derivación (Roy 2017). Cada derivación del EEG representa la diferencia de potencial a lo largo del tiempo, registrada entre dos electrodos. Para fines de aplicación clínica, se consideran básicamente cinco ritmos: alfa, beta, theta, delta y gamma, a continuación, describiremos brevemente las características de uno de ellos (Barrett 2013, Koeppen and Stanton 2017, Rhoades and Bell 2018).

 

  1. Alfa (8 a 13 Hz; y bajo voltaje con amplitudes medias entre 30 y 50 µV)

El ritmo Alfa aparece cuando el sujeto está relajado en estado de vigilia y con los ojos cerrados. Es bloqueado o atenuado por la apertura de ojos y el esfuerzo mental, tal como hacer cálculos o concentrarse en una idea. Es por ello por lo que parece indicar el grado de activación cortical; mientras mayor sea la activación menor la actividad alfa. Las ondas alfa tienen mayor expresión en ambas regiones occipitales y frontales, con un campo de distribución que alcanza también zonas parietales y temporales posteriores. La mayoría de los sujetos normales presentan una asimetría del ritmo alfa, a menudo, la amplitud es mayor en el hemisferio derecho. En niños se puede registrar desde los 6 años, pero a los diez ya está perfectamente establecido.

 

  1. Beta (13 a 30 Hz y voltaje <20 µV).

Se observa en individuos despiertos, alertas y con los ojos abiertos, este ritmo es dominante si se encuentra en actividad mental y preferentemente se observa en regiones anteriores (frontales). Su distribución es fronto-central y puede haber reactividad ante estímulos táctiles y actividad motora de las extremidades contralaterales. Puede estar ausente o reducido en áreas con daño cortical y ser acentuado por drogas hipnóticas o sedantes.

  1. Theta (4 a 8 Hz; con mayor amplitud >30 µV).

Se registra en sujetos durante el sueño, principalmente el sueño MOR (Movimientos Oculares Rápidos). El ritmo theta no se ve en un adulto despierto, pero es normal en niños despiertos hasta la adolescencia. Su distribución preferentemente está en las regiones de los lóbulos temporales. Algunos investigadores separan esa banda de frecuencias en dos componentes, la actividad Theta baja (4 – 6 Hz) correlacionada con un estado de vigilia disminuida y somnolencia aumentada, y la actividad Theta alta (6 – 8 Hz) la cual se ve aumentada durante tareas que involucran a la memoria de trabajo.

  1. Delta (entre 0,5 y 4 Hz; y un voltaje muy alto hasta 100 – 200 µV).

El ritmo Delta es el ritmo dominante en las etapas 3 y 4 del sueño, pero no se ve en el adulto consciente. Tiende a tener la mayor amplitud de todas las ondas componentes del EEG. Su aparición en estado de vigilia representa una patología. En etapas pediátricas puede presentarse y se considera un signo del grado de madurez de la corteza cerebral. En algunas ocasiones los artefactos causados por los movimientos musculares pueden producir ondas en la misma banda de frecuencia.

  1. Gamma (entre 30 y 50 Hz).

Puede ser asociado con la actividad mental superior, incluyendo percepción y conciencia y desaparece bajo anestesia general. Una sugerencia es que el ritmo Gamma refleja la actividad mental envuelta en la integración de varios aspectos de un objeto (color, forma, movimiento, etc) para formar una imagen coherente.

 

Al hacer un análisis básico del electroencefalograma se busca identificar visualmente los cambios a lo largo del tiempo de la frecuencia, amplitud, fase, y morfología de las ondas registradas. En particular se pone atención a:

  • Patrones (amplitud, frecuencia, morfología, duración, sincronia) de acuerdo con la edad.
  • Patrones de acuerdo con el estado de conciencia, vigilia, sueño, coma, etc.
  • Distribución topográfica.
  • Reactividad ante diferentes manobras de activación.
  • Organización de otros grafoelementos normales (Ondas V, ondas lambda, complejos K, husos de sueño).
  • Grafoelementos anormales y condiciones desencadenantes.
  • Artefactos (potenciales miogénicos, movimientos de la lengua, movimientos de los ojos, electrodos, ruido eléctrico de 60 Hz, etc).

 

     El uso cada vez más extendido de computadoras permite el análisis cualitativo de actividad electroencefalográfica, así como la representación compactada por bandas de frecuencia o su presentación topográfica a colores en un esquema de la superficie de la cabeza. En forma simplificada el principio se basa en considerar a la actividad eléctrica cortical como una mezcla de fluctuaciones de voltaje sinusoidales y rítmicas que cubren un amplio rango de frecuencias. Esto se denomina banda de frecuencia o espectro de frecuencia. El espectro de frecuencia se puede descomponer en un número de ondas sinusoidales separándolas por sus diferentes frecuencias, amplitudes y valores de fase. Para hacer el análisis espectral se emplea clásicamente un método conocido como análisis de series de Fourier.

 

  1. Metodología

Materiales

  1. Electrodos de copa de oro
  2. Pasta conductora Ten 20
  3. Algodón y alcohol
  4. Isopos
  5. Silla
  6. Tela quirúrgica o sanitas
  7. Tijeras
  8. Sistema de registro Cadwell
  9. Actividades en la sesión

Actividad 1. Colocación de los electrodos y preparación del programa de registro.

Se realiza la distribución acorde al sistema internacional 10/20 en el cuero cabelludo. Como se muestra en la figura 2.

 

Fig. 2. Colocación de los electrodos según el sistema 10-20. A) vista lateral y B) vista superior. F = Frontal, C = central, P = Parietal, O = Occipital, A = Auricular.

 

Instrucciones para colocar los electrodos1:

1.- Obtenga las siguientes medidas: Inión–nasión cm (pasando por el vértex.) Perímetro cefálico: ___ cm Trago-trago: ____cm (depresión inmediata por delante del pabellón auricular)

2.- Coloque el electrodo central Cz a la mitad de la distancia entre inión y nasión (50 %) y a la mitad de la distancia trago a trago.

3.- Medir el 20% de distancia inión-nasión hacia delante de Cz en la línea media colocar Fz y en lado posterior Cz, así completara línea media.

4.- Seguir con el eje coronal de trago a trago.

5.- Completar con electrodos frontales F3, F4 y P3, P4.

6.- Ahora se mide la circunferencia de la cabeza, pasando la cinta métrica por T4 y T3. En este plano y al 20 y 40% de la medida de la circunferencia y por delante de T4 se localiza F8 y FP2, de igual forma en lado izquierdo se localizarán F7 y FP1. Pasar por atrás de T4 también al 20% y 40% de la medida de la circunferencia colocar T6 y 02 y del lado izquierdo T5 Y 01, hasta completar el montaje.

7.- Coloque referencias en mastoides o pabellón auricular A1 y A2.

8.- Conecte los electrodos al equipo de registro (Amplificador Easy III, Cadwell) en las entradas correspondientes para cada electrodo. Tener cuidado de no doblar los electrodos, dado que son cables muy finos y se pueden romper fácilmente.

9.- En el escritorio elija el programa Cadwell, e ingrese los datos del participante, al finalizar elija Start Recording con opción de EEG.

10.- Verifique que su impedancia sea menor a 5 K. (Figura 3).

11.- Se recomienda utilizar una sensibilidad de 7.1 µV/mm y una velocidad de 1 segundo/división.

 

1Nota: Una vez ubicada la región, tome un hisopo y divida a la mitad el cabello, limpie el área con alcohol y luego con pasta Nuprep. Tome la base del electrodo de copa con el índice y cuidadosamente tome una porción de pasta Ten 20. Para fijar el electrodo se recomienda colocar un círculo de tela quirúrgica o sanita, así se fijará mejor el electrodo al cuero cabelludo. Se recomienda que los cables ordenadamente vayan en dirección paralela de lóbulo frontal a parietal.

Fig. 3. Comprobación de impedancia desde software Easy III: Haga clic en el botón Impedancia de la barra de herramientas Easy III EEG/LTM. Niveles de impedancia que son buenos se mostrarán con fondo de color verde en la entrada. En el ejemplo siguiente, la impedancia es mayor que 20 K, por lo tanto, el color de fondo es de color rojo.

 

Actividad 2. Registro de electroencefalograma (desarrollo de la práctica)

 

1.- Identificación de artefactos que se presentan en el EEG.

  • Artefacto de origen muscular: el sujeto presiona con cuidado la mandíbula, aprieta ojos y frunce el ceño durante 10 segundo.
  • Artefacto por movimiento de ojos: Se solicita al sujeto que abra y cierre los ojos o que los mueva de manera horizontal.
  • Artefacto de mover la lengua: Se solicita al sujeto que mueva la lengua dentro de su cavidad bucal
  • Artefacto de movimiento: Mover con cuidado la cabeza de lado izquierdo a derecho.
  • Artefacto de electrodo con alta resistencia: Con cuidado se quita un electrodo del cuero cabelludo para lograr que un canal no registre.
  • Artefacto de ruido de 60 Hz. Se coloca algún aparato eléctrico cerca del amplificador.

 

2.- Identificación de ritmos alfa y beta.

El sujeto de estudio permanecerá en posición sentada, en reposo, relajado, con los ojos cerrados y sin moverlos durante los 15 segundos que dura el registro.

El sujeto de estudio permanecerá en posición sentada, en reposo, relajado, con los ojos abiertos sin moverlos y sin parpadear durante los 15 segundos que dura el registro.

El sujeto de estudio nuevamente permanecerá en posición sentada, en reposo, relajado, con los ojos cerrados y sin moverlos durante los 15 segundos que dura el registro.

 

3.- Identificación de estímulos que pueden modificar los ritmos presentes (maniobras de activación).

Pensamiento abstracto. El sujeto de estudio permanecerá en posición sentada, en reposo, relajado, con los ojos cerrados y sin moverlos durante 20 segundos.

El sujeto de estudio permanecerá en posición sentada, en reposo, relajado, con los ojos cerrados y sin moverlos durante 20 segundos mientras que realiza cálculos mentales.

Efecto de la música. El sujeto en posición sentado con los ojos cerrados y con cuidado se le presenta Música Clásica o Música de Rock durante 20 segundos.

Efecto de la hiperventilación. Sujeto con ojos cerrados sin moverlos, se registran 20 segundos en condiciones basales y después se le pide que hiperventile por 2 minutos, se comparan ambos registros.

Efecto de la fotoestimulación. Colocar la lámpara estroboscópica frente al sujeto y estimular a diferentes Hz durante 10 segundos.

 

4.- Cambios en la actividad oscilatoria durante el sueño.

Si se solicitó al participante desvelarse se pueden registrar algunas fases de sueño, sin embargo, usualmente se requiere que el trazado contenga por lo menos 20 minutos de registro técnicamente satisfactorio.

  1. Referencias
  2. Barrett, K. E. (2013). Ganong fisiología médica (24a. ed.), McGraw Hill Mexico.
  3. Koeppen, B. M. and B. A. Stanton (2017). Berne and Levy Physiology E-Book, Elsevier Health Sciences.
  4. Rhoades, R. A. and D. R. Bell (2018). Fisiología Médica: Fundamentos de Medicina Clínica, Lippincott Williams & Wilkins.

 

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Fisiología de la actividad eléctrica del cerebro: potenciales evocados

Fisiología de la actividad eléctrica del cerebro: potenciales evocados

Sep 21, 2022 | Sin categoría

Resultados de aprendizaje

  • El estudiante analiza las vías auditiva y visual incluyendo las conexiones centrales.

 

Indicadores de evaluación

El estudiante:

    • Explica los mecanismos de codificación de la información visual a nivel retina.
    • Identifica la conectividad e interacciones sinápticas de los fotorreceptores.
    • Describe las vías de transmisión de la información visual de la retina a la corteza visual.
    • Identifica los receptores y las fibras nerviosas aferentes que sustentan la vibración, el tacto discriminatorio, el sentido de la posición de la articulación, la termorecepción y la nocicepción y sus conexiones con la corteza cerebral.
    • Explica el análisis de frecuencia realizado por la cóclea en función de sus propiedades físicas.

     

    Introducción

    Se denomina potencial evocado a la actividad eléctrica generada en el tejido nervioso como respuesta a un estímulo. Existen numerosos tipos de potenciales en función del estímulo sensorial realizado (auditivo, visual o somatosensorial).

     

    Vía auditiva

     

    La vía involucrada en el procesamiento del estímulo sonoro es la vía auditiva central, en la cual las fibras aferentes cocleares realizan sinapsis en las neuronas de los núcleos cocleares dorsales y ventrales. Estas neuronas dan lugar a axones que contribuyen a las vías auditivas centrales. Algunos de los axones procedentes de los núcleos cocleares se decusan al lado contralateral y ascienden por el lemnisco lateral, el principal tracto auditivo ascendente. Otros conectan con varios núcleos ipsilaterales o contralaterales, como los núcleos olivares superiores, que se proyectan a través de los lemniscos laterales ipsilateral y contralateral. Cada lemnisco lateral finaliza en un colículo inferior. Las neuronas del colículo inferior se proyectan hacia el núcleo geniculado medial del tálamo, que da lugar a la radiación auditiva. La radiación auditiva finaliza en la corteza auditiva (áreas 41 y 42), localizada en las circunvoluciones temporales transversales del lóbulo temporal.

    Para que una persona pueda percibir un sonido requiere de la activación de la vía auditiva periférica y central, la primera se encarga de la transformación de las variaciones de presión sonora que llegan al tímpano en impulsos eléctricos y la segunda de la interpretación de estos estímulos en el SNC. La activación de la vía auditiva central se puede estudiar mediante potenciales evocados auditivos (PEAs). El parámetro más utilizado para evaluarlos es el tiempo de latencia, definido como el tiempo transcurrido (ms) desde la presencia del estímulo a la visualización de la respuesta. A partir de esta clasificación es posible agrupar a los PEAT (potencial evocado auditivo de tronco cerebral) de latencia temprana, media y tardía.

    El PEAT corresponde a un PEA de latencia temprana que nos permite evaluar la vía auditiva. Para hacerlo se utiliza como estímulo un sonido breve como un “clic”, generados por un estimulador que se coloca en la región mastoidea. El estímulo se aplica en el lado a evaluar mientras se enmascara la audición del otro lado con ruido blanco. La ventaja de este método es que permite evaluar cada vía auditiva por separado.

    En cada oído se registra una serie de cinco ondas y cada una de ellas corresponde con un punto distinto dentro de la vía auditiva central, se observan respuestas en los primeros 10 ms, y tienen gran utilidad clínica como herramienta para la estimación de la audición, así como en el topodiagnóstico de lesiones que afectan al sistema auditivo.

     

    Fig. 1. Relación vía auditiva-respuesta eléctrica. PEA de latencia temprana.

    Los PEAs de latencia media se observan entre los 10 y 50 ms. Su utilidad clínica se encuentra relacionada principalmente con el estudio de las funciones auditivas centrales y como herramienta de neurodiagnóstico, permite la evaluación de estructuras como el tálamo y la corteza.

    Los PEAs de latencia tardía se observan entre los 50 a 500 ms. Este complejo se caracteriza en adultos por presentar tres componentes: P1 (peak positivo alrededor de los 50 ms), N1 (peak negativo alrededor de 100 ms) y P2 (peak positivo entre los 150-200 ms). En relación con los posibles generadores, estos se encontrarían dentro de la corteza auditiva primaria y secundaria. Estos PEAs son de utilidad en el estudio de la discriminación auditiva de tonos y fonemas en poblaciones con autismo, usuarios de implante coclear, para evaluar la plasticidad auditiva, además se pueden utilizar como índice para el pronóstico de recuperación en pacientes en coma.

    Fig. 2. Integración de PEA de respuesta temprana a tardía.

     

    Los potenciales evocados auditivos prometen ser una valiosa técnica de apoyo para el diagnóstico y tratamiento audiológico. Sin embargo, es importante considerar que por sí solos no constituyen una herramienta única de evaluación, sino que deben ser considerados un elemento más dentro de la batería de pruebas que pueden ser utilizadas en clínica.

     

    Vía visual

     

    En la vía visual las fibras de las neuronas ganglionares de la retina forman el nervio óptico o segundo par craneal, que se dirige al quiasma óptico empaquetados en dos partes (la parte nasal y la parte temporal), en el quiasma se entrecruzan y dirigen a través de las cintillas ópticas al núcleo geniculado lateral, una vez haciendo relevo en dicha región talámica pueden salir fibras conocidas como radiación óptica que van hacia el área visual primaria (área 17 de Brodmann), secundaria y terciaria (área 18 y 19 de Brodmann, respectivamente), también esta vía tiene fibras colaterales hacia el colículo superior para regular la actividad de los núcleos de los pares III y IV para los movimientos conjugados.

    En los PEV PATTERN (Cuando se usa el estímulo en forma de tablero de ajedrez) se identifican normalmente tres picos, con variación sucesiva de la polaridad negativa-positiva-negativa respectivamente, con latencias de los picos de 70 ms, 100 ms y 135 ms, la P-100, o primera positividad que ocurre en latencia alrededor de los 100 ms, es la más constante y útil en el estudio clínico. Su latencia normal varía entre 89 y 114 ms con una amplitud de 3-21 µV. y un rango de diferencia máxima entre los dos ojos de 6 ms.

    Metodología

    Materiales

    1. Electromiógrafo con programas de captura y registro para Potenciales evocados
    2. Electrodos de superficie (activo-referencia-tierra)
    3. Gel conductor
    4. Algodón y alcohol
    5. Actividades en la sesión

    Actividad 1. Tomar un registro de Potenciales evocados auditivos y visuales en condiciones normales.

    Actividad 2. Divida al grupo en dos equipos, uno encargado de diseñar un experimento que permita modificar algunas condiciones iniciales del sujeto y elaborar hipótesis sobre como esto afectaría el registro de los PEV o PEA. Aplicar sus conocimientos sobre fisiología para resolver el problema.

     

    Metodología para la prueba de PEA

     

    1. Condiciones del sujeto de experimentación: El voluntario debe encontrarse en reposo, tranquilo y confortable.
    2. Condiciones del registro: Los electrodos que se colocan sobre la piel limpia (favorece una impedancia menor de 5 000 Ohm) siguiendo la técnica 10-20 para EEG, el electrodo activo en posición M1 y M2, dependiendo cual sea el lado estimulado (el registro se hace ipsilateral al estímulo), el electrodo de referencia se coloca en Cz y el de tierra en Fpz.

     

    Características del estímulo:

    Se usan estímulos tipo clic de breve duración (100 µs), con una frecuencia de estimulación de 11.1 Hz para la fase neurológica y 33.1 Hz para la fase audiológica, la ventana de análisis es de 10 ms para la primera y 20 s para la segunda, se utilizan filtros de baja frecuencia (pasa altas) en 150 Hz y de alta frecuencia (pasa bajas) en 3000 Hz. Se obtiene un trazo promedio (de 1000 respuestas obtenidas), además se recomienda realizar una réplica para cada oído a evaluar.

    Se recomienda encontrar el umbral de cada oído, para lo cual, en la fase audiológica se disminuye intensidad de 10 en 10 dB hasta encontrar el umbral para cada oído (la mínima intensidad en donde se evoca la onda V).

     

    Localización de electrodos:

    La localización que se usa consiste en dos electrodos de referencia (en el lóbulo de cada oreja), un electrodo de tierra (en el nasión) y un electrodo activo (en el vertex, Cz).

    Antes de iniciar, asegúrese que el paciente se encuentra cómodo (sentado o en decúbito dorsal) y siempre atento a la aplicación del estímulo.

    • Inicie el programa de registro.
    • Los filtros pasa baja se encontrarán en 10-30 Hz y en 2,500-3,000 Hz (-3 dB).
    • Asegure que el registro esté libre de ruido elé
    • Defina dos canales de registro. El canal 1 es para el oído ipsilateral a Cz, el canal 2 para el contralateral.
    • Registre la actividad eléctrica durante un minuto sin estimulación y verifique que el nivel de ruido eléctrico sea mí
    • Coloque los audiófonos en el sujeto y aplique un estímulo auditivo de frecuencia e intensidad conocidas en uno de los oídos.
    • Use estímulos con las siguientes frecuencias: 5 Hz, 10 Hz, 100 Hz y 200 Hz.
    • Ajuste intensidad del sonido para cada sujeto entre 40-80 dB.
    • Verifique la respuesta fisiológica del individuo (regularmente se observa una serie de ondas en un intervalo de 10 ms).
      • Puede aplicar un sonido blanco (ruido blanco de enmascaramiento en el oído contralateral al estimulado).
    • Una vez registrada la respuesta a un estímulo auditivo almacénela en la computadora.
    • Aplique el resto de las frecuencias de estimulación y almacene cada una de ellas.
    • Repita el procedimiento anterior en el otro oí
      • Entre cada tren de estímulos deje descansar al sujeto durante 5 minutos.
    • Repita el proceso anterior para estimulación biaural.

     

    Metodología para la prueba de PEV

     

    1. Condiciones del sujeto de experimentación:

    El sujeto se sienta cómodamente en una silla, frente a la pantalla de computadora (instalada a 85 cm del nasión).

    1. Previo a la realización del examen se le hace un chequeo de la agudeza visual. Si el sujeto lleva gafas de corrección, el examen de PEV se hace con éstas. Se cubre con un parche negro el ojo que no va a ser examinado.
    2. La respuesta evocada se registra mediante la colocación de electrodos en el área occipital. Se emplea el montaje de Halliday con un mínimo de 5 electrodos colocados de la siguiente forma: el electrodo central en la línea media, a 5 cm por encima del inion; los demás electrodos desde aquel punto lateral 5 y 10 cm a cada lado; estos registran las respuestas de cada hemisferio. Como referencia, se utiliza un electrodo colocado en FZ del sistema 10-20 y un electrodo de tierra se coloca en el lóbulo de una de las orejas del sujeto o bien en FPZ (del sistema 10-20) (Figuras 2 y 3). La impedancia de los electrodos se mantiene estrictamente por debajo de los 5 000 Ohm. Después de la colocación de los electrodos, se procede a oscurecer el cuarto de examen (lo mejor posible).
    3. La técnica para la obtención de los PEV consiste en aplicar un estímulo visual de patrón de cuadros reversibles en un tablero de ajedrez que aparece en la pantalla de la computadora, en el cual el cuadro blanco se vuelve negro y el negro se vuelve blanco con una frecuencia de 2 cambios en un segundo. Este estímulo se presenta por separado en cada ojo al campo visual completo, a cada uno de los hemicampos y al campo central.
    4. La respuesta recogida por los electrodos es amplificada 33 000 veces y filtrada a 0.1-200 HZ. Se promedian 100 barridos de 320 ms de duración.
    5. Para garantizar la exactitud de las respuestas se realiza un mínimo de 2 ensayos prueba.

     

    Procedimiento

    1. Se realiza la exploración de cada ojo por separado, por lo que se ocluye alternativamente cada uno de los ojos con un cartón obscuro, dejando libre el ojo que va a ser estimulado.
    2. La estimulación inicia cuando los cuadrados comienzan a alternarse rítmicamente de forma y color, según una frecuencia establecida, quedando fijo el punto guía en el centro de la pantalla.
    3. Se suelen utilizar dos series de 100 estímulos por cada ojo y en dos frecuencias espaciales diferentes para el tablero de ajedrez, es decir, una frecuencia baja con cuadrados grandes y en menor número y una frecuencia alta con cuadrados más pequeños y en mayor número.
    4. Se le pide a la persona que mire fijamente al punto guía (centro de la pantalla), procurando no perderlo de vista ni distraerse con el movimiento alterno de los cuadrados, debiendo permanecer atento y concentrado.

    Fig. 4. Localización Posterior de los electrodos en los PEV

     

    Actividad de integración

     

    Una vez concluido el procedimiento experimental el profesor guiará la discusión de los hallazgos, haciendo énfasis en los indicadores de evaluación planteados en la práctica.

    Referencias

    • Berne & Levy. Fisiología. 7ª Edición. Madrid: Elsevier. 2018
    • Ganong. Fisiología Médica. Barret, Barman, Boitano & Brooks. 25ª Edición. México: Mcgraw-Hill Interamericana. 2016.
    • S, O. C. (2014). Potenciales evocados auditivos de corteza: Complejo P1-N1-P2 y sus aplicaciones clínicas. Revista De Otorrinolaringología Y Cirugía De Cabeza Y Cuello, 74(3), 266-274. doi:10.4067/s0718-48162014000300012
    • Kandel, Schwartz, Jessell, Siegelbaum & Hudspeth. Principles of Neural Science. 5ª Edición. Mcgraw-Hill. 2012.

     

     

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    Fisiología de la motilidad gastrointestinal

    Fisiología de la motilidad gastrointestinal

    Abr 2, 2022 | Unidad Temática III

    Resultado de aprendizaje

    Explicar los mecanismos de la motilidad del aparato digestivo a partir de pruebas de imagen.

    Integra las funciones motoras del aparato digestivo a partir de casos clínicos.

    Objetivos de aprendizaje

    Muestra las diferentes fases del vaciamiento gástrico y movimiento peristáltico intestinal a través de imágenes obtenidas con ultrasonido.

     

    Glosario de términos

     

    Colecistocinina: Es una hormona peptídica producida por las células “I” endocrinas en la pared del intestino delgado que tiene diferentes funciones, entre ellas, inhibe la secreción de HCl en estómago, da origen a la sensación de la saciedad en centros reguladores del hipotálamo, actúa como incretina en la célula beta pancreática.

    Gastrina: Es una hormona peptídica producida por las células “G” en el antro del estómago que actúa en las células parietales productoras de HCl.

    Motilidad: Es la función del sistema digestivo que contracciones del músculo liso que contribuyen al rompimiento físico de los alimentos y al desplazamiento luminal hacia el ano.

    Motilina: Es una hormona peptídica liberada por el estómago durante el ayuno cada 1.5-2 horas estimulador por el complejo motor migratorio, actuando en músculo liso de estómago e intestino para promover la motilidad.

    Músculo liso: Es un tejido contráctil que no cuenta con un ordenamiento en bandas de sus filamentos de miosina y actina, el músculo liso visceral actúa físicamente sobre el contenido intestinal y moviliza alimentos y fluidos en el tubo digestivo.

    Péptido inhibidor gástrico: Es una hormona producida por las células endocrinas “K” en la pared del intestino, que reduce la secreción de ácido gástrico y a su vez reduce la movilidad intestinal.

    Péptido intestinal vasoactivo: Es un neurotransmisor liberado por las terminaciones nerviosas entéricas que inhibe la secreción de ácido gástrico.

    Peristalsis: Proceso de contracción y relajación que genera movimiento del bolo en sentido anterógrado del aparato gastrointestinal.

    Plexo mientérico: Red nerviosa que se encuentra entre las capas musculares del aparato digestivo, que genera los movimientos intrínsecos gastrointestinales.

    Plexo submucoso: Red nerviosa localizada desde el esófago hasta el esfínter anal externo. Su función principal es estimular la secreción de hormonas, enzimas y sustancias en el aparato digestivo.

    Secretina: Es una hormona peptídica producida por células endocrinas “S” en la pared del intestino, que inhibe la secreción de gastrina e indirectamente la secreción de HCL y estimula la secreción de bicarbonato en el páncreas.

    Somatostatina: Es una hormona peptídica producida por diferentes tejidos endocrinos, que inhibe la liberación de la somatotropina en hipófisis, inhibe la liberación de gastrina en el antro gástrico y por tanto la secreción de ácido gástrico, e inhibe la secreción de glucagón principalmente en páncreas.

     

     

    1.    Introducción

     

    1.1 Capas del tracto digestivo

     

    El tracto digestivo tiene en su estructura básica una pared que es muy similar desde el esófago hasta el intestino grueso, aunque cada parte de este aparato tiene algunas características particulares, comparten de manera general la misma constitución de 4 capas (Figura 1):

    1. Mucosa (en donde se encuentra la luz intestinal)
    2. Submucosa (debajo de la mucosa)
    3. Muscular (formada por musculo liso)
    4. Serosa (formada por tejido conectivo)

    Figura 1. Capas del intestino (obtenido de: https://www.cancer.org/)

     

    La capa mucosa es aquella que determina la sección del aparato digestivo con respecto a las otras, por lo tanto, es la más variable. Esta capa se encuentra constituida a su vez por tres capas más pequeñas: el epitelio mucoso, la lámina propia y la muscular de la mucosa.

    La capa submucosa es una capa de tejido conectivo en donde se encuentran los vasos sanguíneos y linfáticos, a su vez contiene al plexo submucoso (también conocido como plexo de Meissner, figura 2) que pertenece al sistema nervioso entérico, el cual inerva a la capa epitelial y al musculo liso de la capa muscular de la mucosa.

    La muscular externa consiste en dos capas, una circular interna y una longitudinal externa. Cuando la capa circular se contrae, disminuye el diámetro de la luz, mientras que la contracción de la capa longitudinal acorta el tubo (figura 2). Entre estas dos capas se encuentra el plexo mientérico (también conocido como plexo de Auerbach, figura 2), que controla y coordina la actividad motora de la muscular externa.

    Figura 2. Se muestra la distribución del músculo longitudinal y de la capa de músculo circular, así como la localización del plexo submucoso (Meissner) y mientérico (Auerbach). Modificado de: Medwave Año VII, No. 7, Agosto 2007.

     

    La capa serosa, que es la más externa cubre a todo el tubo digestivo, esta capa está formada por tejido conectivo, siendo éste la continuidad de la membrana peritoneal (peritoneo), la cual reviste la cavidad abdominal. Además, este peritoneo forma láminas de mesenterio, que mantienen a los intestinos en su lugar de manera que no se puedan enredar cuando hay movimiento.

     

    1.2 Motilidad

     

    El tubo digestivo se mueve con dos objetivos: 1) Mover el alimento desde la boca hasta el ano, y 2) Mezclar mecánicamente el alimento para que sea degradado en partículas más pequeñas.

    El tubo digestivo tiene dos tipos de contracciones: las tónicas y las fásicas.  Las contracciones tónicas se mantienen durante minutos a horas, este tipo de contracciones ocurren en algunos esfínteres y en la porción anterior del estómago. Las contracciones fásicas están caracterizadas por ciclos contracción-relajación que duran algunos segundos, estas son características de la región posterior del estómago y del intestino delgado.

    Los ciclos de contracción-relajación están asociados a ciclos de despolarización y repolarización denominados potenciales de onda lenta. Los potenciales de onda lente se producen por una red de células llamadas intersticiales de Cajal (figura 3), las cuales son células de musculo liso modificadas que se encuentran entre las capas de musculo liso y los plexos nerviosos entéricos, además estas células funcionan como un marcapasos para generar potenciales de ondas lentas en diferentes regiones del tubo digestivo.

    Figura 3. Localización de las células intersticiales de Cajal, su activación genera potenciales de onda lenta (Hammer y McPhee, 7ª edición).

     

    El musculo liso gastrointestinal muestra tres patrones contracción:

    • Complejo motor migratorio: Ocurre entre comidas, cuando gran parte del sistema está vacío, comienzan contracciones que van desde el estómago y llegan hasta el intestino grueso, funciona para barrer los restos de alimentos y llevarlos al intestino grueso.
    • Peristalsis: Ocurre durante la comida y posterior a esta, la capa muscular circular se contrae detrás del bolo, produciendo ondas que mueven el bolo de una sección del tubo digestivo a otra
    • Contracciones segmentarias: Ocurre en pequeñas secciones del intestino, donde la capa muscular se contrae mientras la capa longitudinal se relaja, produciendo que el contenido intestinal se mezcle y tenga mayor contacto con el epitelio para la absorción.

     

     

    2.    Actividades en la sesión.

     

    2.1. Hormonas asociadas al vaciamiento gástrico

     

    El proceso que ocurre en el estómago para mover su contenido desde la luz estomacal hacia las siguientes porciones del intestino se le conoce vaciamiento gástrico. Este vaciamiento está regulado por el contenido de los alimentos, así como ciertos factores hormonales.

    Completa el siguiente cuadro con las hormonas que participan en el vaciamiento gástrico y la motilidad intestinal

     

    Hormona

    Sitio de producción

    Efecto

    Insulina

     

     

    Glucagón

     

     

    Somatostatina

     

     

    GLP-1

     

     

    Péptido intestinal vasoactivo

     

     

    CCK

     

     

    Polipéptido pancreático

     

     

    Motilina

     

     

    Péptido YY

     

     

    Enterogastrina

     

     

    Ghrelina

     

     

     

    Indicaciones generales

    Esta sesión será abordada en 2 etapas, durante la primera y con ayuda de tu profesor realizarás una ecografía abdominal en compañeros en ayuno y con distintos estímulos alimenticios, en la segunda analizarás dos viñetas y responderás preguntas de acuerdo con los conocimientos que has adquirido.

     

    2.2. Ecografía Abdominal

     

    2.2.1. Conocimientos importantes

     

    Cuando se hace una ecografía abdominal se pueden apreciar alguno de los siguientes patrones de reflexión de los ultrasonidos.

    • Ausencia de reflexión de las ondas sonoras: Cuando todos los ultrasonidos atraviesan la zona.
    • Reflexión de algunos ultrasonidos y transmisión de otros: Las ondas sonoras se reflejan en órganos solidos como los riñones y el hígado.
    • Reflexión de todos los sonidos: Cuando hay una estructura solida que impide el paso de las ondas de ultrasonido.

     

    En general no se requiere una preparación específica, sin embargo, se recomienda que tengan un ayuno de 4 a 6 horas para disminuir la cantidad de aire dentro del intestino y tener poco peristaltismo.

     

    Inicialmente se recomienda la evaluación de los órganos abdominales sólidos y posteriormente el estudio del intestino delgado y grueso. Se sugiere iniciar la evaluación por del intestino en el ciego, debido a que se encuentra en la fosa iliaca derecha, se reconoce por tener materia fecal con sombra acústica (como es un contenido sólido, no permite que las ondas pasen detrás de esta) y falta de peristaltismo. Además, desde el ciego es fácil localizar el íleo terminal, por otra parte, también puede encontrarse el apéndice. Posteriormente se pueden valorar las demás estructuras que se encuentran en la cavidad abdominal.

     

    En la evaluación del tubo digestivo debe tenerse en cuenta los siguientes apartados:

     

    1. Características de la pared

    El grosor normal de la pared intestinal es menor de 2mm cuando esta distendida, mientras que si se encuentra colapsada en el intestino delgado es de 3 mm y en el colon es de 4 mm. En algunas zonas como el estómago puede ser más grueso (6 mm), el antro pilórico y el recto llegan a medir hasta 7 mm. Las capas del intestino en la imagen ecográfica se observan en la figura 4.

    Figura 4.  Apariencia ecográfica normal de las capas de la pared del antro gástrico. Imagen axial que muestra 5 capas que, de dentro afuera, son: 1) interfase mucosa, capa ecogénica que representa la interfase de la luz gástrica con la superficie mucosa; 2) muscularis mucosa (mm), capa hipoecoica que representa la capa profunda mucosa; 3) submucosa (sm), capa hipoecoica; 4) muscular propia (mp), capa hipoecoica; 5) serosa, capa ecogénica y la más externa.

     

    b. Vascularización

    Aunque generalmente la pared intestinal tiene poca señal con la ecografía del Doppler color, en algunos procesos inflamatorios se puede ver aumentada, mientras que en la isquemia (ausencia de flujo sanguíneo) puede estar ausente (Figura 5).

    Figura 5. Se muestra la vascularización del intestino sin y con Doppler color.  a) Ecografía del vacío derecho en un paciente con enfermedad de Crohn, que muestra un asa de intestino delgado dilatada y con contenido intestinal en la luz. Distalmente, se aprecia un engrosamiento homogéneo de la pared (flecha fina), que condiciona una que condiciona una estenosis (flechas gruesas), provoca obstrucción y asocia inflamación de la grasa que rodea la porción mesentérica del asa (asterisco). b) La ecografía Doppler color del mismo segmento demuestra una marcada hiperemia de la pared del asa estenótica y de los vasos mesentéricos.

     

    c. Peristaltismo

    Esta es una de las características más interesante para las que se puede utilizar la ecografía abdominal. La estimación y cuantificación de esta, es subjetiva y depende de factores externos como el ayuno y los alimentos que se consuman, así como su regulación nerviosa. En esta se evalúan la frecuencia y la amplitud de los movimientos. Observa el siguiente video:

    https://www.youtube.com/shorts/CBiOxvhy1wM

     

    d. Hallazgos extraintestinales

    Durante la realización de la ecografía abdominal se pueden encontrar algunas alteraciones en la pared del tubo digestivo como ulceras, fistulas, abscesos, divertículos, masas y tumoraciones. Además, se pueden encontrar algunas otras alteraciones como gas extra luminal (neumoperitoneo)

     

     

    2.2.2. Material y métodos

     

    Materiales: Equipo de ecografía, gel para USG, participante en ayuno de al menos 6 horas, alimentos con distinta cantidad de carbohidratos, lípidos y proteínas de acuerdo con el número de participantes.

     

    Se sugiere:

    Nombre del participante

    Ayuno

    Alimento

    1

    6 horas

    Agua o jugo (1 L)

    2

    6 horas

    Alimento rico en carbohidratos (200 gr)

    3

    6 horas

    Alimento rico en proteínas (200 gr)

    4

    6 horas

    Alimento rico en grasas (200 gr)

     

    Métodos:

     

    PASO 1. Hacer una ecografía del antro gástrico, el tejido hepático, la vesícula biliar y el intestino delgado durante el ayuno como control.

     

    PASO 2. Dar cada alimento al participante correspondiente y esperar 5-10 minutos para volver a evaluar las características ecográficas del antro gástrico, el tejido hepático, la vesícula biliar y el intestino delgado y de la vascularidad de las estructuras. Tomen evidencia fotográfica.

     

    PASO 3. Evaluar cada 15 minutos hasta medir el término del vaciamiento gástrico.

     

    PASO 4. Responde lo siguiente:

    • ¿Cómo se observan las estructuras en ayuno?
    • ¿Qué cambia con los alimentos? ¿Es diferente dependiendo del alimento?
    • ¿Cuánto tardó en vaciarse el estómago?
    • ¿Cuánto tiempo estimas que tardará en vaciarse el intestino delgado? ¿y el intestino grueso?
    • ¿El vaciamiento del tracto digestivo depende de las características del alimento?
    • ¿Qué hormonas están involucradas en el movimiento del tracto digestivo?
    • ¿Cambió la vascularidad en el ecoDoppler? ¿Por qué?

     

    2.3. Viñetas

     

    Indicaciones

     

    Para resolver las siguiente viñetas, investiga los términos que no conozcas y pregunta a tu profesor las características clínicas en las cuales tengas dudas.

     

    Caso 1. Ana tiene dolor

     

    Se presenta Ana, mujer de 9 años al servicio de urgencias por presentar dolor abdominal que inicia en el epigastrio, posteriormente el dolor cambia su ubicación a la fosa iliaca derecha, presenta fiebre de 38.5°C, tiene nausea y tuvo vomito en 3 ocasiones. Se solicita estudios de laboratorio, reportando: Leucocitosis 15000/µl, neutrófilos 85%, Proteína C Reactiva 10 mg/l. Se solicita USG abdominal en donde se encuentra la siguiente imagen que reporta: en fosa iliaca derecha (FID) se identifica asa con fondo ciego en relación con apéndice el cual mide 22 mm, imagen característica en diana con pared de 2.7mm, líquido libre periférico. El paciente es sometido a una apendicetomía laparoscópica para la resolución de la patología.

    De manera comparativa se presenta una imagen del apéndice normal (Figura 6).

     

    Figura 6. Aspecto ecográfico del apéndice cecal normal (a), comparando con las características del apéndice de Ana (b).

     

    Contesta las siguientes preguntas:

    • ¿Qué cambios ocurren en la pared del apéndice que se muestra en b?
    • ¿Qué tipo de motilidad debería tener esta persona?
    • ¿Cómo debería cambiar la motilidad después de alguna intervención quirúrgica?
    • ¿Qué estímulos externos podrían cambiar la motilidad intestinal?

     

    Caso2.  ¿Por qué le duele el abdomen a Ángel?

     

    Se presenta Ángel de 42 años al servicio de urgencias, con presencia de dolor abdominal en el hipocondrio derecho que inició después de la ingesta de unos tacos de carnitas, este dolor se irradia al hombro del mismo lado. Se solicita un USG abdominal que reporta hallazgos en relación con litiasis y lodo vesicular y un lito alojado hacia el infundíbulo de la vesícula (posible lito enclavado) con datos sugestivos de moldeamiento del conducto hepático común que no descarta la posibilidad de síndrome de Mirizzi; el grosor mural es de 2.8 mm; además, se asocia con hidrocolecisto.

    Se muestran las imágenes de ecografía vesicular de Ángel en la figura 7. 

    Figura 7. Ecografía realizada a Ángel en la que se observa la vesícula biliar y el lito.

     

    Contesta las siguientes preguntas

     

    1. ¿Por qué el dolor empezó después de una comida como “tacos de carnitas”?
    2. ¿Cómo cambió la pared de la vesícula biliar?
    3. ¿Cómo se encontrará la motilidad intestinal de este paciente?
    4. ¿Qué estímulos externos pueden cambiar la secreción de la vesícula biliar?

     

    3.    Referencias

     

    • Arévalo O., Moreno M., Ulloa L.
    • Guyton & Hall. Tratado De Fisiología Médica. 14 ª Edición. España: Elsevier. 2021.
    • Martínez Pérez MJ, et al. Ecografía intestinal: técnicas de examen, patrones normales y patológicos. Radiología. 2020. https://doi.org/10.1016/j.rx.2020.09.004
    • Rhoades y Bell, Rodney A., David R. (2018). Fisiología Médica: Fundamentos de medicina clínica (5a. de)
    • Fisiología Humana. Un enfoque integrado. 8va Edición. Médica Panamericana. 2019.
    • Smith W. L., Farrel T. A. Introducción al diagnóstico por imagen. 4ª Ed. España: Wolters Kluwer; 2014.

     

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    “Rata virtual”: regulación hormonal de la función gastrointestinal

    “Rata virtual”: regulación hormonal de la función gastrointestinal

    Mar 22, 2022 | Sin categoría

    Resultado de aprendizaje

     

    El alumno explica, por medio del uso de experimentos virtuales, la regulación hormonal de la función gastrointestinal.

     

    Indicadores de evaluación

     

    • El alumno expone los efectos de diferentes hormonas sobre la función gastrointestinal.
    • El alumno define conceptos de fisiología endocrina y fisiología gastrointestinal.
    • El alumno aplica pensamiento crítico para diseñar un experimento, analizar los datos y resolver una pregunta.

     

    Cuestionario

     

    1. ¿Cuáles son los órganos accesorios del tracto digestivo y cuál es su función?
    2. ¿En qué segmento del tracto digestivo ocurre la mayor parte de la digestión y absorción de nutrientes?
    3. ¿Cuál es la importancia de la vena porta?
    4. ¿En dónde se producen y cómo ejercen su efecto la gastrina, la secretina, la colecistoquinina (CCK) y el péptido inhibidor gástrico (GIP)?
    5. ¿Qué otras hormonas se liberan por el tracto gastrointestinal?
    6. ¿Cuál es la función del ácido clorhídrico y del bicarbonato liberados en el tracto gastrointestinal?
    7. ¿Para qué sirve un sistema de retroalimentación negativa?
    8. ¿Cómo participa el sistema nervioso autónomo en la regulación de la función gastrointestinal?
    9. ¿Cómo se da el riego sanguíneo al tracto gastrointestinal?
    10. Define qué es la señalización autocrina, paracrina, endocrina y neuroendocrina.

     

    Introducción

     

    Mantener la homeostasis (es decir, mantener la estabilidad en el medio interno) es una necesidad fundamental de cualquier ser vivo. El sistema gastrointestinal, gracias a sus funciones digestivas y de absorción, permite hacer frente a diversos estresores que involucran pérdidas de agua, macro y micronutrientes. La regulación del sistema gastrointestinal involucra principalmente tres mecanismos: neural, paracrino y endocrino. La regulación neural se lleva a cabo a través del sistema nervioso entérico, que funciona de manera autónoma pero cuya actividad es influida por el sistema nervioso simpático y parasimpático. La regulación paracrina es aquella en la que el mensajero químico (péptido regulador) se libera de las células sensores (puede ser una célula neuroendocrina en la pared del tubo digestivo), difundiéndose en el espacio extracelular y actuando sobre células cercanas. La regulación paracrina es importante para modular la actividad de células del tubo digestivo con funciones contráctiles, absortivas, secretoras, u otras células enteroendocrinas. Algunos mediadores paracrinos son la histamina, el óxido nítrico, la serotonina y las prostaglandinas. Por último, la regulación endocrina requiere de las células enteroendocrinas. Las células enteroendocrinas liberan péptidos (hormonas) al torrente sanguíneo y actúan sobre sus células blanco en otras regiones del sistema gastrointestinal, así como en otros órganos (por ejemplo, en el cerebro). La población de células enteroendocrinas representa menos del 1% de las células intestinales, pero constituye la mayor masa de células endocrinas corporales. Se han identificado numerosos tipos de células enteroendocrinas que se pueden clasificar por criterios morfológicos o por las sustancias que secretan (se han identificado más de 20 diferentes péptidos). Para fines de esta práctica, nos enfocaremos en cuatro de las hormonas más conocidas y que se producen abundantemente en el tracto gastrointestinal: 1. gastrina, 2. secretina, 3. colecistocinina (CCK), y 4. péptido inhibidor gástrico (GIP). Estas hormonas peptídicas se producen en células neuroendocrinas dispersas por la mucosa del estómago y el intestino delgado y su liberación es modulada por el sistema nervioso autónomo, por factores paracrinos y endocrinos, por la distensión de las paredes del tracto gastrointestinal o por la estimulación por los mismos nutrientes ingeridos. Una vez liberadas, estas hormonas son transportadas por la circulación portal, llegando primero al hígado, luego a la circulación sistémica y por último regresando al tracto gastrointestinal para regular la motilidad y secreción de enzimas y otras hormonas. Si bien podemos encontrar células neuroendocrinas que liberen cada una de estas hormonas a lo largo de todo el tracto gastrointestinal, la densidad y distribución no es homogénea. En la siguiente figura se esquematiza la distribución y densidad de estas células a lo largo del tubo digestivo.

     

    • Las células enteroendocrinas de tipo G que producen gastrina se encuentran principalmente en el antro gástrico y el bulbo duodenal. Los estímulos para su secreción son: distensión de la pared del estómago, productos de la digestión proteica y la activación del nervio vago. Actúan a través del receptor CCK-2/gastrina para estimular de forma directa o indirecta (por medio de las células tipo enterocromafines) a las células parietales y favorecer la secreción de ácido clorhídrico (HCl) y factor intrínseco. Estas sustancias son componentes de los ácidos gástricos junto con pepsinógeno y moco. La función del HCl es mantener un adecuado nivel bacteriano y permitir la conversión de pepsinógeno a su forma activa, la pepsina, para comenzar el proceso de digestión.

     

    • Las células enteroendocrinas de tipo S que producen secretina se encuentran a lo largo de todo el intestino delgado, aunque predominan en el duodeno y yeyuno proximal. La secretina se libera como respuesta a sales biliares, una disminución del pH o ante la presencia de ácidos grasos o péptidos en la luz intestinal. La somatostatina inhibe su liberación. Su función es estimular que se liberen del páncreas enzimas, agua y bicarbonato (para neutralizar los ácidos gástricos y permitir que las enzimas pancreáticas trabajen adecuadamente). También estimula la liberación de pepsinógeno e inhibe la liberación de gastrina y la secreción de ácido en el estómago.

     

    • Las células enteroendocrinas de tipo I que producen CCK se pueden encontrar en el duodeno y el yeyuno. También existen neuronas en el íleon y el colon capaces de secretar CCK. La CCK es liberada por las células I en respuesta al consumo de grasas y ocasiona la contracción de la vesícula biliar y que el esfínter de Oddi se relaje para permitir que las secreciones biliares y pancreáticas alcancen el duodeno.

     

    • Las células enteroendocrinas de tipo K que producen péptido inhibidor gástrico (GIP, también conocido como polipéptido insulinotrópico dependiente de glucosa) se concentran en el duodeno y el yeyuno proximal. El GIP aumenta en circulación inmediatamente después de la ingesta de nutrientes. Su acción induce una disminución de la motilidad gastrointestinal e inhibe la producción de HCl por las células parietales, aunque probablemente su función principal sea actuar como una incretina (un péptido de origen intestinal que favorece la liberación de insulina por las células β pancreáticas cuando hay un aumento en la glucemia).

     

    Material y métodos

     

    • Esquema de la preparación experimental de la rata virtual con diferentes instrumentos de medición colocados.
    • Tabla de resultados de mediciones en una rata control (sin estimulación hormonal).
    • Tabla para llenar de acuerdo con los cambios esperados al administrar las diferentes hormonas.

     

    Experimento

     

    Para este experimento se usaron 6 ratas macho virtuales de la cepa Wistar obtenidas de los datos del trabajo de Hsu y colaboradores (la referencia se incluye en la bibliografía), de 90 días de edad, que se mantuvieron con un ciclo de luz/oscuridad de 12h/12h, a temperatura y humedad constante y tuvieron comida y agua ad libitum hasta el día del experimento.

     

    A los 75 días, tras un ayuno nocturno de 8 horas, se realizó, bajo anestesia general, la canalización (colocación de catéteres) de la glándula salival, estómago, conducto pancreático principal y conducto biliar común para medir los volúmenes de fluido secretado. Tras recolectar los fluidos, se midió el pH de los fluidos secretados por cada órgano. Además, se colocaron balones con medidores de presión dentro del estómago y el intestino delgado para monitorear cambios en la motilidad gastrointestinal (frecuencia y fuerza de las contracciones). Un esquema del experimento realizado se presenta a continuación:

     

    Posteriormente, cada animal recibió por vía intravenosa 1 ml de uno de los siguientes tratamientos:

    1. Solución salina (rata control).
    2. Gastrina.
    3. Secretina.
    4. CCK.
    5. GIP.
    6. ACh

    Diez minutos después de la inyección con los catéteres se recolectaron las secreciones de las glándulas y se realizaron pruebas para determinar pH y contenido de cada una. Con los balones se monitoriza la fuerza y frecuencia de las contracciones.

     

    La siguiente tabla muestra los valores obtenidos en la rata control:

    Discute por equipos los cambios que esperan encontrar tras la administración de cada hormona y completa la siguiente tabla (si esperan que aumente: +, si esperan que disminuya: -, si no esperan cambios: sc):

    Durante la clase, tu profesor te proporcionará los valores obtenidos al administrar las hormonas H1 a H5. Llena la tabla a continuación, analiza los datos y determina qué hormona fue administrada a cada rata. Para este experimento se considera que una diferencia significativa será considerada sólo si hay un cambio mayor al 20% respecto a los valores en las ratas control. Un cambio menor a 20% será atribuido a error experimental o variabilidad biológica.

    Elige inyectar otras dos hormonas que se liberen en el tracto gastrointestinal y diseña un experimento que te permita identificar qué hormonas son.

     

    Resultados

     

    Expón tus resultados fundamentando tu respuesta (el profesor definirá la dinámica de exposición). Realiza un reporte de la práctica.

     

    Bibliografía:

     

    • Práctica basada en: «Virtual Rat»: A Tool for Understanding Hormonal Regulation of Gastrointestinal Function. Hsu C.T, et al. Advances in Physiology Education, Jun 1999
    • Tratado de endocrinología. 13ª edición. Elsevier, 2017.
    • Berne y Levy. Fisiología: 7ª edición, Elsevier, 2018.
    • Guyton & Hall. Tratado de fisiología médica. 13ª edición. España: Elsevier, 2016.

     

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    Gasto energético y requerimientos nutricionales diarios

    Gasto energético y requerimientos nutricionales diarios

    Mar 11, 2022 | Unidad Temática III

    Objetivo de aprendizaje

    Explica la forma de calcular el gasto energético de un participante y describe las diversas condiciones fisiológicas que lo

    Resultado de aprendizaje

     

    Explica los procesos fisiológicos involucrados en el control y mantenimiento del gasto energético.

    Aplica los cálculos matemáticos para determinar sus requerimientos energéticos diarios y poder implementar un plan de dieta adecuado.

     

    Glosario de términos

     

    Alimento Equivalente: Aquella porción (o ración) de alimento cuyo aporte nutrimental es similar a los de su mismo grupo en calidad y en cantidad, lo que permite que puedan ser intercambiables entre sí.

    Anabolismo: Proceso del metabolismo mediante el que pequeñas moléculas se unen para generar moléculas mayores o macromoléculas. La energía que requiere este proceso es aportada por el adenosintrifosfato (ATP).

    Catabolismo: Conjunto de reacciones de degradación de moléculas orgánicas complejas para obtener energía.

    Efecto termogénico de los alimentos: Es la cantidad de energía que nuestro cuerpo usa para procesar los alimentos que comemos.

    Gasto energético: Representa la energía que el organismo consume.

    Metabolismo: Cambios químicos que se presentan en una célula u organismo. Estos cambios producen la energía y los materiales que las células y los organismos necesitan para crecer, reproducirse y mantenerse sanos

    1. Introducción

     

    El sobrepeso y la obesidad se definen como un exceso del peso corporal causado por una acumulación anormal e incrementada de lípidos en el tejido adiposo del organismo.

     

    La herramienta más comúnmente utilizada para identificar el sobrepeso y la obesidad en los adultos es el cálculo del Índice de masa corporal (IMC). Este tema cobra especial importancia ya que los resultados de la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición (ENSANUT) 2012 indican que 71.28% de los adultos (personas >20 años) tienen sobrepeso u obesidad. Esto representa un serio problema de salud pública, ya que el sobrepeso y la obesidad incrementan significativamente el riesgo de padecer enfermedades crónicas no transmisibles (ECNT), la mortalidad prematura y el costo social de la salud, además de reducir la calidad de vida.

    Figura 1. Encuesta Nacional de Salud y Nutrición (ENSANUT)

    La obesidad tiene un origen multifactorial en el que interviene una predisposición genética, los estilos de vida y las características del entorno. La causa fundamental del sobrepeso y la obesidad es un desequilibrio energético entre las calorías consumidas y las calorías utilizadas. Cuando se consumen más calorías de las que se utilizan diariamente, se propicia una ganancia ponderal a expensas de la principal reserva energética de nuestro cuerpo: el tejido adiposo.

     

    Actualmente en nuestro país se ha dado una transición nutricional, en donde se pasó del consumo de la canasta básica y alimentos preparados en casa, a un aumento en la ingesta de alimentos “rápidos”, industrializados e hipercalóricos, los cuales son ricos en carbohidratos, sal y lípidos, pero pobres en vitaminas, minerales y otros micronutrientes. Todo lo anterior, aunado con un descenso en la actividad física, como resultado de la forma sedentaria de muchos trabajos, de los nuevos modos de desplazamiento y de la acelerada urbanización, ha dado lugar a la creciente prevalencia de sobrepeso y obesidad en nuestro país.

     

    La alimentación debe ser única e individualizada, la forma más factible de estimar las necesidades alimentarias diarias de una persona es buscando un equilibrio energético, por lo que solamente debemos comer lo equivalente a la energía que se va a gastar en el día. Para hacer esta relación debemos tener en cuenta que existen 3 tipos principales de macronutrientes que requerimos en la dieta en diferentes porcentajes: carbohidratos, lípidos y proteínas, los cuales nos aportan energía en diferente cantidad. (Tabla 1).

     

    Tabla 1. Se muestra la relación existente entre los macronutrientes y el porcentaje apropiado en a dieta diaria, también e equivalente a kcal por gramo.

     

    Macronutrimento

    % de la dieta ideal

    		  
    Carbohidratos 55-60% 1 g = 4 kcal
    Lípidos 20-25% 1 g = 9 kcal
    Proteínas 10-15% 1 g = 4 kcal

     

    Para conocer la cantidad de kcal que se deben consumir diariamente empleamos el cálculo del Gasto Energético Total (GET). El GET representa las necesidades energéticas diarias de una persona. Se obtiene de la suma del Gasto Energético Basal (GEB) más el Efecto Térmico de los Alimentos (ETA) más la Termogenia inducida por Actividad (TA). El GEB representa un 60-70% del GET, mientras que el ETA un 10% y la TA un 20-30%, siendo esta última la determinante más variable del GET.

     

    El gasto energético basal es la cantidad mínima de energía que es compatible con la vida. El efecto térmico de los alimentos se aplica al aumento del gasto energético asociado al consumo, la digestión y la absorción de los alimentos. La termogenia por actividad representa la actividad física del sujeto, y varía de una persona a otra.

     

    El GEB refleja la energía necesaria para mantener el funcionamiento de las células y los tejidos, además de la energía necesaria para mantener la circulación sanguínea y la respiración, es decir el costo básico para mantenernos vivos. Su medición se puede realizar mediante calorimetría (directa o indirecta) en condiciones de ayuno, preferentemente por la mañana, sin fumar o consumir bebidas alcohólicas o café, y sin realizar actividad física. Como la medición del GEB es complicada ya que requiere el control de muchas variables, esto ha llevado a medir una condición diferente en la cual la actividad física es mínima y el consumo de alimentos es controlado, que se conoce como Gasto Energético en Reposo (GER). El GER es la cantidad de energía que se consume en cualquier circunstancia diferente a las condiciones basales, suele ser un 10% más alto que el GEB debido a un probable efecto del proceso de termogénesis residual que implica la alimentación.

     

    El GER puede ser medido por calorimetría o puede ser calculado indirectamente por medio de fórmulas que usualmente emplean como referencia el peso, la estatura y la edad del sujeto. Entre las fórmulas más empleadas se encuentra la de Harris-Benedict, la cual puede desestimar el gasto energético en un ± 19% del resultado real obtenido por calorimetría indirecta, sin embargo es útil en la práctica clínica cuando no se cuenta con un calorímetro para estimar las necesidades metabólicas.

     

    Para obtener el GER de una persona, la fórmula más empleada usualmente es la de Harris Benedict:

     

    Hombres GEB∶ 66.47 + (13.75*Peso (kg)) + (5.0* Talla (cm))- (6.74*edad (años)).

    Mujeres GEB: 665.1 + (9.56 * Peso (kg)) + (1.85 * Talla (cm)) – (4.68 * edad (años)).

     

    Así, al emplear la fórmula obtenemos el valor del GER, que representa la suma del GEB más el ETA.

     

    Para una correcta valoración nutricional, es importante tener en cuenta el peso corporal de cada persona. Es necesario distinguir entre tres conceptos distintos empleados para esta variable: el peso actual, el peso ideal y el peso ajustado.

     

    El peso actual se refiere al peso corporal real del sujeto, independientemente de si este es adecuado o no. Refleja el valor que usualmente medimos con una báscula y anotamos como parte de la exploración física de cada paciente.

     

    El peso ideal representa el valor óptimo para el peso de acuerdo con la talla del individuo. Se obtiene empleando la siguiente fórmula:

     

    Hombres → Peso ideal = talla 2 x 23

    Mujeres → Peso ideal = talla 2 x 21

    El peso ajustado es un valor hipotético del peso que se emplea como meta inicial en pacientes con sobrepeso y obesidad. Se obtiene empleando la siguiente fórmula:

     

    Peso ajustado = (Peso actual – Peso ideal) / 3 + Peso ideal

     

    Es importante tener en cuenta los conceptos anteriores al momento de realizar una valoración alimentaria, ya que al calcular el GER empleando la fórmula de Harris-Benedict, usaremos el peso actual sólo en personas con un IMC normal. Si el IMC es bajo (en casos de desnutrición) emplearemos el peso ideal. Si el IMC es alto (en casos de sobrepeso u obesidad) emplearemos el peso ajustado. Los conceptos anteriores nos ayudan a ajustar el cálculo del GER a condiciones metabólicas óptimas.

     

    Para calcular el Gasto Energético Total (GET) de una persona y poder conocer cuántas kcal requiere diariamente, después de obtener el valor del GER debemos sumarle el valor de la Termogenia por Actividad (TA). Para poder sumar el valor de la TA, debemos multiplicar el GER por algún factor de corrección que representa la actividad física del sujeto en cuestión. De esta forma, el resultado de la multiplicación del GER por el factor de corrección representa el GET.

     

    Los factores de actividad física propuestos por la FAO/OMS se muestran a continuación en la tabla 2:

     

    Tabla 2. Se e ajuste de acuerdo con la actividad física que realiza una persona de manera regular.

     

    De esta forma es posible conocer el Gasto Energético Total (GET) de una persona que representaría la cantidad total de kcal que diariamente requiere ingerir en su dieta.

     

    También es posible determinar la cantidad de gramos que un individuo requiere consumir diariamente de cada grupo de macronutrimentos. Por ejemplo, si una persona tiene un GET de 2000 kcal y en una dieta normal 60% de esas calorías deben corresponder a carbohidratos, de modo que diariamente debería ingerir 1200 kcal que correspondan a carbohidratos. Ahora bien, si sabemos que 1g de carbohidrato contiene 4 kcal, podríamos establecer por medio de una regla de 3 que el sujeto del ejemplo diariamente requiere consumir 420 gr de carbohidratos en su dieta. La misma lógica podríamos usar para conocer los requerimientos diarios de una persona de lípidos y proteínas.

     

    Siguiendo el ejemplo anterior, para facilitar de qué manera podríamos consumir aproximadamente 420 gr de carbohidratos comiendo distintos alimentos, se emplea el Sistema Mexicano de Alimentos Equivalentes (anexo 1). Este Sistema tiene como propósito poder distribuir los gramos que debemos consumir de cada macronutriente en distintos grupos alimentarios (como por ejemplo frutas, verduras, cereales y tubérculos, etc). Al emplear el Sistema de Equivalentes podemos aproximar nuestros requerimientos energéticos diarios calculados mediante fórmulas o por calorimetría con las kcal que diariamente consumimos en la dieta. Lo anterior resulta útil para no consumir más o menos calorías de las que necesitamos y tener un balance de energía diario neutro.

    2. Actividades en clase

     

    2.1. Materiales

     

    • Guía de Alimentos para la Población Mexicana, SS (puede emplearse las tablas resumidas hechas por el departamento de fisiología, contenidas en el anexo 2).
    • Matriz de evaluación antropométrica y dieta (formato de Excel).
    • Computadora con el programa de Excel instalado.
    • Báscula y cinta métrica.
    • Lista de los alimentos consumidos en 24 horas.

     

    2.2 Metodología

     

    Utilizando la matriz de Excel y las tablas de equivalentes resuelve las siguientes viñetas.

     

    2.3. Viñeta 1:

    Uso de la Matriz de Excel para estimar el consumo energético de una comida basado en el sistema de alimentos equivalentes.

     

    Jaime Reyes es un estudiante de medicina, tiene 22 años, pesa 70 kg, mide 173 cm y vive una vida sedentaria. Después de clases fue a comer al pasillo de la salmonela, donde consumió una torta de salchicha con queso y un jugo de naranja de 500 ml.

     

    1. ¿Cuántas kcal se comió?
    2. ¿Qué porcentaje de sus requerimientos diarios de energía y macronutrimentos ya consumió?
    3. ¿Qué macronutrimento ya no debería consumir en todo el día para no exceder sus requerimientos diarios del mismo?

     

    Para responder las preguntas anteriores vamos a utilizar la matriz de dieta (formato Excel) desarrollando las siguientes actividades para lograr responder a las preguntas:

     

    Utilizando la matriz de dieta, calcula el Gasto Energético Total de Jaime Reyes, para esto:

    • Abre la matriz de Excel y selecciona la pestaña de hombres.
    • Introduce los datos de la edad, la talla y el peso actual de Jaime Reyes.

    Fig 2: En esta sección debes colocar los valores de Jaime Reyes.

     

    • Después de colocar los valores, en la tabla de abajo aparecerán automáticamente los cálculos del IMC, peso ideal y peso ajustado de Jaime Reyes.

    Fig 2: En esta sección aparecerán automáticamente el resultado de los valores mostrados.

     

    En la parte de en medio de la matriz hay 3 columnas donde tras colocar los valores inmediatamente se calculará el GER de Jaime Reyes. De acuerdo con el IMC de Jaime Reyes se debe clasificar en una de las tres opciones: normal, sobrepeso u obesidad y desnutrición.

     

    En la casilla superior de cada una de estas tablas que dice “Actividad” se puede colocar el factor de corrección al GER correspondiente e inmediatamente se calculará el GET.

     

    Calcula la cantidad de gramos de carbohidratos, lípidos y proteínas que Jaime Reyes debe comer diariamente de acuerdo con sus requerimientos energéticos previamente calculados para ello:

    • Cambia de pestaña en la hoja de Excel y abre la que dice “Matriz de dieta”
    • En la parte superior coloca el valor del GET que previamente obtuviste. La matriz automáticamente calcula los gramos de cada macronutrimento que Jaime Reyes debe consumir.

    Fig 5: Al colocar el GET previamente calculado la matriz calculará las kcal y los gramos requeridos en la dieta para ese GET.

     

    Convierte en equivalentes los alimentos que Jaime consumió y plásmalos en la matriz. Al hacer el conteo de equivalentes que consumió obtenemos: 3 equivalentes de Cereales y tubérculos sin grasa (telera), 6 equivalentes de Alimentos de Origen animal con alto aporte de grasa (3 salchichas y 60 gr de queso Oaxaca), 4 equivalentes de Aceites y grasas sin proteína (2 cucharaditas de aceite comestible y 2 cucharaditas de mayonesa), 1 equivalente de Verdura (jitomate y cebolla) y 2 equivalentes de Fruta (500 ml de jugo de naranja). Para conocer con precisión la definición de alimento equivalente, consulte el anexo 1 al final de la práctica.

    • Plasma todos los equivalentes en los grupos de alimentos que le corresponden.
    • Mientras lo haces, podrás darte cuenta de que la matriz automáticamente calculará la energía y los gramos de proteínas, lípidos y carbohidratos de cada grupo alimentario según el número de equivalentes que Jaime comió.
    • ej., al colocar el número 3 en la casilla de Cereales y tubérculos sin grasa, observarás que esto equivale a 210 kcal repartidas en 6 gr de proteína y 45 gr de carbohidratos.

    Fig 5: Al plasmar el conteo de equivalentes de cada subgrupo alimentario, la matriz calculará la energía y gramos de macronutrimentos que cada grupo aporta.

    Tras finalizar de colocar los equivalentes de cada grupo de alimentos, obtén las calorías totales que ingirió y también obtén los gramos totales de proteínas, lípidos y carbohidratos que se comió con la torta y el jugo.

    • Una vez colocados todos los equivalentes en su grupo correspondiente la matriz sumará automáticamente las calorías y los gramos de macronutrientes que cada grupo aportó. Estos resultados aparecerán en la antepenúltima fila que dice En esta columna debes colocar los equivalentes de cada grupo alimentario.
    • “Sumatoria”. Estos valores representan la cantidad real de kcal y gramos de proteínas, lípidos y carbohidratos consumidos en la torta y el jugo.
    • La penúltima fila denominada “Requerimiento” representa los valores ideales de kcal y macronutrimentos de Jaime Reyes calculados previamente.
    • La última fila denominada “% de adecuación” representa el cociente entre la sumatoria y los requerimientos expresado en porcentaje. Es decir, representa el porcentaje de kcal y macronutrimentos que Jaime Reyes consumió con su comida en relación con sus valores ideales.

    Fig 7: Últimas filas de la matriz de dietas que muestran los resultados finales

     

    Responde las preguntas planteadas en el punto número 1. (Ahora has aprendido a utilizar la matriz de dietas en Excel, con lo cual serás capaz de realizar las siguientes actividades de la práctica).

     

    Para finalizar la viñeta, tomando en cuenta la tabla 1 de gasto energético por hora de actividad:

    • ¿Cuál actividad y que tiempo debería de realizar el estudiante para gastar todas las kcal que se comió?

    Tabla 3. Gasto energético por hora de actividad.

     

     

    2.4 Viñeta 2: Reducción de peso corporal mediante el empleo de un balance energético negativo

     

    Una señora de 35 años mide 157 cm y pesa 85 Kg, acude a consulta porque quiere bajar de peso. Contesta las siguientes preguntas ayudándote de la matriz de antropometría y dieta (formato Excel):

     

    1. ¿Cuál es el IMC de la paciente?
    2. ¿En qué clasificación del IMC se ubica?
    3. ¿Qué esquema de tratamiento utilizarías en esta paciente?
    4. ¿Cuántos Kg le recomendarías bajar a la paciente por semana (tabla 2) y que esquema de ejercicio (tabla 1, viñeta anterior) le implementarías para lograr dicho objetivo? (toma en cuenta su condición general).
    5. ¿Cuál sería tu recomendación nutricional? (considera que algo útil para hacer el balance negativo es usar el peso ajustado en el cálculo de las kcal/día).

     

    La siguiente tabla muestra las kcal que se necesitan de balance negativo (restringir en alimentos y/o gastar en ejercicio) para perder peso corporal:

    Tabla 4: Balance negativo para perder peso corporal.

    Hay que considerar que la pérdida de peso recomendable es de 0.5 a 1 kg por semana. Las pérdidas semanales mayores se asocian a desajustes hormonales y fisiológicos que podrían resultar nocivos para la salud.

     

    • Una recomendación útil para realizar la restricción calórica es primero calcular el GET como si fuera un IMC normal. Posteriormente calcular el GET con un IMC en sobrepeso/obesidad (es decir, empleando el peso ajustado en la fórmula en lugar del peso actual). Ambos cálculos son posibles realizarlos de manera sencilla empleando la matriz de dietas.
    • En personas con sobrepeso u obesidad, la diferencia del GET calculado un IMC normal y el GET calculado con un IMC elevado representa el balance negativo óptimo de calorías que se deben quitar en la dieta. Si con esta restricción calórica en la dieta no se alcanza el número de kcal deseado para bajar determinada cantidad de peso, el resto de las kcal del balance negativo se pueden cubrir con una actividad física.
    • Por ejemplo, un hombre con obesidad pesa 90 kg y desea bajar 0.5kg por semana. Al calcular su GET usando la fórmula con IMC normal requiere 2500 kcal y al calcular su GET usando la corrección con un IMC alto ahora requiere 2200 kcal. Con este ajuste al GET ya restringimos 300 kcal en la dieta. Para lograr un balance negativo de 500 kcal y así bajar aproximadamente 0.5kg por semana, las 200 kcal restantes las podemos gastar en alguna actividad física, como caminar por 1 hora diario en este caso. De esta forma logramos completar un balance negativo de energía de 500 kcal a través de la dieta y el ejercicio.

     

    2.5 Calcula tu GE y compáralo con tu dieta actual usando la matriz de dietas (formato Excel).

     

    1. Mide tu estatura y peso y calcula tu IMC.
    2. Clasifica tu IMC de acuerdo a su valor.
    3. En caso de tener un valor concordante para sobrepeso u obesidad, calcula tu peso ajustado. En caso de tener un IMC bajo, calcula tu peso ideal. Ambas correcciones al peso son importantes al momento de emplear la fórmula para estimar el Gasto Energético Total si quisiéramos bajar o subir de peso, respectivamente.
    4. Estima tu Gasto Energético Total empleando la fórmula de Harris-Benedict y el factor de actividad física apropiado para tu caso.
    5. Determina la cantidad de gramos de carbohidratos, lípidos y proteínas que requieres comer en un día.
    6. Realiza un recordatorio de 24 horas con los alimentos que ingieres en un día normal de clases.
    7. Desglosa los ingredientes de cada alimento y transformarlos en equivalentes alimentarios. Por ejemplo, si en la comida ingeriste 4 tacos dorados de pollo, esto contendría 4 tortillas (2 equivalentes de cereales sin grasa), un tercio de pechuga de pollo (1 equivalente de alimento de origen animal con moderado aporte de grasa), 2 cucharadas de crema (2 equivalentes de aceites y grasa sin proteína), 1 cucharadita de aceite (1 equivalente de aceites y grasa sin proteína) y media pieza de jitomate (1 equivalente de verdura). Puedes auxiliarte con las tablas resumidas de alimentos equivalentes disponibles en el anexo 2 o con las tablas desglosadas de la secretaría de salud disponibles en la PC del laboratorio.
    8. Una vez desglosados los equivalentes de tu dieta, suma el número de equivalentes de cada subgrupo de tu dieta y colócalo en la casilla correspondiente de la matriz de Excel.
    9. Estima el número total de kcal que consumes en un día y compáralo con el número de kcal que debes consumir de acuerdo con tu Gasto Energético Total.
    10. Estima la cantidad de gramos de carbohidratos, lípidos y proteínas que consumiste en un día normal respecto con tu recordatorio de 24 horas. Compáralos con los gramos que debes consumir de acuerdo con tus necesidades energéticas.

     

    Actividad extraclase: Elabora una dieta para ti o para un familiar.

     

    Elabora tu propio menú dietético con las porciones adecuadas que debes consumir en un día respecto a tus necesidades energéticas calculadas. Para ello utiliza el Sistema Mexicano de Alimentos Equivalentes y usa como guía la tabla 3, que te muestra cuantos equivalentes debes consumir diariamente de cada grupo con base a tu gasto energético total. Para elaborar un menú dietético ten en cuenta que debes distribuir el número total de alimentos equivalentes de cada grupo en distintas comidas (desayuno, comida y cena, con dos colaciones entre ellas). También deberás tener presente que debes tratar de igualar lo más posible el número de gramos de carbohidratos, lípidos y proteínas que has calculado para cada uno de ellos.

    Tabla 5. Alimentos equivalentes (Perez Lizaur, SMAE 4ta ed).

     

    Entrega un reporte de práctica donde se discutan los mecanismos fisiológicos que pueden alterar el gasto energético y que repercusiones al metabolismo podrían tener.

     

    También se sugiere discutir qué cambios fisiológicos generaría a largo plaza consumir una dieta con más kcal que las de nuestros requerimientos basales.

     

    Referencias:

    Adaptado de:

    • CDC, Actividad física para un peso saludable, última revisión 2015, disponible en: https://bit.ly/2yHykIz
    • Informe Call To Action To Prevent and Decrease Overweight and Obesity, 2001, del Asesor General de la Presidencia en Asuntos de Salud https://bit.ly/2TNSNUy
    • Move Virginia, Calories Burned During Physical Activities 2009 (Calorías que se queman durante la actividad física). Disponible en: https://bit.ly/2SwB0Vo

     

    • Guyton, A. C. y Hall, J. E. Tratado de Fisiología Médica. 13a Ed. Barcelona, España. Editorial Elsevier Saunders, 2016.
    • Boron W. y Boulpaep, E. Medical Physiology, 3a Ed., Philadelphia, Editorial Elsevier-Saunders, 2017.
    • Guía de alimentos para la población mexicana, SS.
    • Ascencio C. Elementos fundamentales en el cálculo de dietas. México: Manual Moderno; 2011.
    • Mahan K, Escott-Stump S y Raymond J. Krause, Dietoterapia. 13ª ed. EEUU: Elsevier, 2013.
    • Pérez Lizaur AB y cols. SMAE, Sistema Mexicano de Alimentos Equivalentes. 4ª ed. México: Fomento de Nutrición y Salud, A.C. / Ogali; 2014.

     

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