Objetivos de aprendizaje<\/strong><\/h3>\n\n- Describir las caracter\u00edsticas del acoplamiento excitaci\u00f3n-contracci\u00f3n en el m\u00fasculo esquel\u00e9tico.<\/li>\n
- Demostrar el concepto de umbral al estimular nervios motores perif\u00e9ricos<\/li>\n
- Integrar la fisiolog\u00eda nerviosa y muscular en los estudios de velocidad de conducci\u00f3n nerviosa y electromiograf\u00eda.<\/li>\n<\/ul>\n
Resultados de aprendizaje<\/strong><\/h3>\n\n- Explica los mecanismos que participan en la transmisi\u00f3n neuromuscular y en la contracci\u00f3n muscular a trav\u00e9s de los resultados de la pr\u00e1ctica de laboratorio.<\/li>\n<\/ul>\n
Glosario de t\u00e9rminos<\/strong><\/p>\n\u00a0<\/strong><\/p>\n\u00c1nodo: <\/strong>En un estimulador el\u00e9ctrico, el \u00e1nodo es el polo positivo, hac\u00eda donde migran los electrones desde el c\u00e1todo (polo negativo).<\/p>\nC\u00e1todo<\/strong>: En un estimulador el\u00e9ctrico, el c\u00e1todo es el polo negativo, desde donde migran los electrones hac\u00eda el \u00e1nodo (polo positivo).<\/p>\nContracci\u00f3n isom\u00e9trica<\/strong>: Es el tipo de contracci\u00f3n en la cual se genera tensi\u00f3n del m\u00fasculo, pero las fibras musculares se mantienen su longitud.<\/p>\nContracci\u00f3n isot\u00f3nica:<\/strong> Es la contracci\u00f3n en la que se mantiene una tensi\u00f3n constante en el m\u00fasculo a medida que cambia de longitud.<\/p>\nLatencia<\/strong>: Tiempo que transcurre desde el inicio del est\u00edmulo hasta el inicio de la respuesta.<\/p>\nUnidad Motora:<\/strong> Unidad funcional para describir el control neuronal del proceso de contracci\u00f3n muscular. Cada unidad motora consiste en una motoneurona y todas las fibras musculares que inerva.<\/p>\nFatiga:<\/strong> Incapacidad para seguir generando un nivel de fuerza o una intensidad de ejercicio determinada.<\/p>\nTetania:<\/strong> Trastorno caracterizado por un aumento de la excitabilidad de los nervios, espasmos musculares dolorosos, temblores o contracciones musculares intermitentes, provocados por una alteraci\u00f3n hidroelectrol\u00edtica o metab\u00f3lica (hipocalcemia, hipomagnesemia, alcalosis)<\/p>\n<\/ol>\n\n- <\/strong>Introducci\u00f3n<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n
Los estudios electrofisiol\u00f3gicos de electromiograf\u00eda (EMG) y velocidad de conducci\u00f3n nerviosa (VCN), son t\u00e9cnicas diagn\u00f3sticas de utilidad en la exploraci\u00f3n del sistema nervioso perif\u00e9rico y del aparato musculoesquel\u00e9tico y la relaci\u00f3n que existe entre ambas.<\/p>\n
<\/p>\n
1.1 Velocidad de Conducci\u00f3n Nerviosa<\/strong><\/p>\nLos estudios de conducci\u00f3n nerviosa son t\u00e9cnicas electrofisiol\u00f3gicas que permiten estudiar la propagaci\u00f3n del impulso nervioso en cualquier nervio perif\u00e9rico que puede ser sensitivo, motor o mixto.<\/p>\n
Son especialmente \u00fatiles para el diagn\u00f3stico de la enfermedad de nervios perif\u00e9ricos (neuropat\u00eda), o como seguimiento de la recuperaci\u00f3n tras una lesi\u00f3n. La valoraci\u00f3n de la velocidad de conducci\u00f3n nerviosa (VCN) permite comparar los nervios de las extremidades o de regiones proximales de manera bilateral.<\/p>\n
El sistema nervioso perif\u00e9rico se compone de dos grandes grupos de fibras nerviosas: mielinizadas y no mielinizadas. La velocidad de conducci\u00f3n de una neurona depende del di\u00e1metro del ax\u00f3n y de la presencia de mielina que lo recubre. Cuanto mayor es el di\u00e1metro del ax\u00f3n, mayor es la velocidad de conducci\u00f3n de los potenciales de acci\u00f3n (clasificaci\u00f3n de Erlanger y Gasser, tabla 1<\/strong>). En los humanos es posible medir la velocidad de conducci\u00f3n de grandes nervios, mediante el registro de los potenciales de acci\u00f3n, medidos extracelularmente sobre la superficie de la piel que cubre al nervio o mediante la activaci\u00f3n del m\u00fasculo que inervan. Los potenciales sensitivos se registran directamente sobre las fibras sensitivas del nervio con electrodos de superficie dispuestos sobre el trayecto del nervio.<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/fisiologia.facmed.unam.mx\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/P4.-imagen-1.jpg\")
<\/p>\n
Tabla 1.<\/strong> Se describen los tipos de fibras nerviosas, si tienen mielina, la velocidad de conducci\u00f3n, el di\u00e1metro y el tipo de informaci\u00f3n que transmiten.<\/p>\nEl potencial motor compuesto registra la actividad el\u00e9ctrica generada por la contracci\u00f3n muscular resultante de la estimulaci\u00f3n de un nervio con fibras motoras y se registra con electrodos de superficie sobre el m\u00fasculo espec\u00edfico. Para el registro, normalmente se utilizan 2 electrodos de superficie, donde un electrodo es activo y el otro es referencial. Se ponen en contacto con el m\u00fasculo o sobre el nervio sensitivo.<\/p>\n
El electrodo activo tiene una localizaci\u00f3n proximal y el referencial se localiza distalmente. Estos 2 electrodos reciben el est\u00edmulo que provocamos en el nervio correspondiente. Para la estimulaci\u00f3n, usualmente se usa un electrodo bipolar, donde un pulso de corriente se genera entre el c\u00e1todo, y el \u00e1nodo; este pulso de corriente despolariza al nervio adyacente y genera un potencial que se propaga a trav\u00e9s de este.<\/p>\n
Dicho est\u00edmulo debe realizarse de forma creciente hasta asegurar un est\u00edmulo m\u00e1ximo, es decir, un 20% superior al que evoca un potencial de amplitud m\u00e1xima. En cada paciente var\u00eda la intensidad del est\u00edmulo dependiendo de varios factores, tales como, el grado de relajaci\u00f3n del m\u00fasculo, las condiciones de la piel, la presencia de edema, la cantidad de tejido adiposo, etc.<\/p>\n
Los par\u00e1metros por estudiar son los siguientes:<\/p>\n
– Latencia inicial<\/u>: Es el tiempo transcurrido entre la estimulaci\u00f3n y la aparici\u00f3n de la respuesta en un sitio de registro. Se mide en milisegundos (ms).<\/p>\n
– Velocidad de conducci\u00f3n<\/u>: se expresa en metros por segundo (m\/s) y refleja la velocidad con la que se propaga el est\u00edmulo a trav\u00e9s del nervio, desde la estimulaci\u00f3n distal hasta la proximal en la conducci\u00f3n motora (VCM). Se expresa como resultante de la diferencia entre las latencias iniciales del potencial registrado en un sitio proximal y uno distal entre la distancia medida en mil\u00edmetros (mm) que hay entre ambos est\u00edmulos.<\/p>\n
– Caracter\u00edsticas del potencial<\/u>: Se eval\u00faa la forma, amplitud, duraci\u00f3n y \u00e1rea bajo la curva. Las fibras nerviosas de mayor di\u00e1metro de los nervios perif\u00e9ricos conducen la corriente el\u00e9ctrica por encima de 45 m\/s transmitiendo el impulso de forma saltatoria entre los n\u00f3dulos de Ranvier hasta llegar al m\u00fasculo.<\/p>\n
<\/p>\n
1.2 Electromiograf\u00eda <\/strong><\/p>\nSe utiliza el t\u00e9rmino electromiograf\u00eda (EMG) para referirse a las t\u00e9cnicas utilizadas en el estudio funcional del sistema neuromuscular tanto en reposo como durante una contracci\u00f3n. Su fundamento el\u00e9ctrico se basa en el registro de potenciales bioel\u00e9ctricos.\u00a0Los equipos de EMG para el registro y an\u00e1lisis de los potenciales de acci\u00f3n del m\u00fasculo est\u00e1n compuestos por electrodos de superficie o aguja que captan la se\u00f1al y, una vez amplificados y filtrados, son convertidos en una se\u00f1al digital. Adem\u00e1s de la se\u00f1al digital visual, los aparatos de EMG tienen altavoces para la captaci\u00f3n ac\u00fastica de la se\u00f1al anal\u00f3gica.<\/p>\n
Patr\u00f3n de descarga de la unidad motora. <\/strong>La unidad motora est\u00e1 formada o constituida por una sola neurona motora inferior (incluyendo el cuerpo celular y sus prolongaciones) y todas las fibras musculares inervadas por las ramificaciones de su ax\u00f3n.<\/p>\nEl m\u00fasculo de un sujeto sano en reposo no muestra actividad el\u00e9ctrica alguna en el EMG. Una contracci\u00f3n voluntaria media causa descargas de bajas frecuencias (1 o 2 impulsos por segundo), de una o pocas unidades motoras.\u00a0 El esfuerzo incrementa la fuerza muscular y se asocia con dos cambios relacionados pero separados en el patr\u00f3n de descarga de la unidad motora: a) reclutamiento de las unidades previamente inactivas, y b) mayor rapidez en el disparo de las unidades ya activadas.<\/p>\n
Un sujeto sano puede ser capaz de activar una o dos unidades motoras inicialmente. Las unidades motoras activadas son peque\u00f1as y probablemente representan las fibras musculares de tipo I. Aquellas que son reclutadas m\u00e1s tarde son considerablemente m\u00e1s grandes y reflejan la participaci\u00f3n de las unidades de tipo II, a esto se le conoce como \u201cprincipio de tama\u00f1o\u201d o \u201cley de Henneman\u201d (figura 1<\/strong>). Normalmente la frecuencia de disparo es de 10 a 12 Hz.<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/fisiologia.facmed.unam.mx\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/P4.-imagen-2.jpg\")
<\/p>\n
Figura 1.<\/strong> La Ley de Henneman o el \u201cprincipio del tama\u00f1o\u00bb) establece que, dado que el tama\u00f1o de las motoneuronas determina su umbral de excitaci\u00f3n, durante la aplicaci\u00f3n de una fuerza muscular las unidades motoras de menor tama\u00f1o ser\u00e1n las primeras en reclutarse, y en la medida en que el esfuerzo lo requiera, se ir\u00e1n reclutando m\u00e1s unidades motoras en un patr\u00f3n estereotipado seg\u00fan su progresivo tama\u00f1o (Parodi, 2017).<\/p>\n <\/p>\n
Patr\u00f3n de reclutamiento o interferencia. <\/strong>Cuando se incrementa la fuerza de contracci\u00f3n, se van sumando un mayor n\u00famero de unidades motoras activas que empiezan a disparar r\u00e1pidamente. La activaci\u00f3n simult\u00e1nea de muchas unidades motoras es un fen\u00f3meno llamado reclutamiento <\/strong>y no permite el reconocimiento de potenciales de unidades motoras individuales. Esta respuesta sumatoria usualmente se refiere como patr\u00f3n de interferencia<\/strong>. Este patr\u00f3n es una medida de la densidad o n\u00famero de espigas que se generan y el promedio de amplitud de todos los potenciales de la unidad motora. La configuraci\u00f3n y la frecuencia de disparo de cada potencial de la unidad motora, depende del n\u00famero de neuronas motoras capaces de estar descargando. Al analizar el patr\u00f3n de interferencia, es importante determinar no s\u00f3lo c\u00f3mo descargan las unidades motoras, sino tambi\u00e9n el n\u00famero de unidades disparando proporcionalmente para alcanzar la fuerza muscular ejercida. El m\u00fasculo a m\u00e1ximo esfuerzo es el resultado de la contracci\u00f3n de todas las unidades motoras funcionantes en el m\u00fasculo en cuesti\u00f3n. Durante el esfuerzo m\u00e1ximo, las unidades motoras aisladas descargan a frecuencias en el rango de 25 a 50 impulsos por segundo. En el m\u00fasculo normal aparece un trazado muy rico o interferencial que borra la l\u00ednea base como consecuencia de que las unidades motoras aumentan de frecuencia de contracci\u00f3n y a su vez hay un mayor reclutamiento de unidades motoras.<\/p>\n\n- <\/strong>Actividad en la clase\u00a0<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n
\u00a0<\/strong><\/p>\n2.1 Preguntas<\/strong><\/p>\nActividad 1. En parejas respondan las siguientes preguntas:<\/strong><\/p>\n\n- \u00bfEs la fuerza de tu brazo derecho diferente a la de tu brazo izquierdo?<\/li>\n
- Cu\u00e1ndo se sostiene un objeto de manera constante, \u00bfel n\u00famero de unidades motoras permanece igual? \u00bfSon usadas las mismas unidades motoras durante todo el tiempo que se sostiene el objeto?<\/li>\n
- Con la fatiga, la fuerza muscular disminuye, \u00bfqu\u00e9 proceso fisiol\u00f3gico explica la declinaci\u00f3n en la fuerza?<\/li>\n
- Define unidad motora.<\/li>\n
- Define reclutamiento de unidades motoras.<\/li>\n
- Define fatiga.<\/li>\n
- Define EMG.<\/li>\n
- Define dinamometr\u00eda.<\/li>\n<\/ol>\n
Actividad 2. Velocidad de conducci\u00f3n nerviosa y electromiograf\u00eda<\/strong><\/p>\nSujetos y materiales para la pr\u00e1ctica<\/strong>:<\/p>\n\n- 2 voluntarios para realizar un registro continuo (hombre y mujer)<\/li>\n
- Electromi\u00f3grafo Cadwell con estimulador<\/li>\n
- Computadora (figura 2) con software Sierra Wave<\/strong><\/li>\n
- Juego de electrodos de superficie con cables<\/li>\n
- Gel conductor<\/li>\n
- Algod\u00f3n y alcohol<\/li>\n
- Cinta m\u00e9trica<\/li>\n<\/ul>\n
![\"\"](\"https:\/\/fisiologia.facmed.unam.mx\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/P4.-imagen-3.jpg\")
<\/p>\n
Figura 2.<\/strong> Equipo Cadwell, con equipo de c\u00f3mputo y estimulador<\/p>\n <\/p>\n
2.1 Pr\u00e1ctica de Velocidad de conducci\u00f3n nerviosa<\/strong><\/p>\n <\/p>\n
Colocaci\u00f3n de los electrodos\u00a0<\/strong><\/p>\n <\/p>\n
Para la realizaci\u00f3n de esta pr\u00e1ctica, siga las instrucciones del docente.<\/p>\n
1) En la secci\u00f3n de ayuda del programa (ver manual operativo, o en la secci\u00f3n \u201chelp\u201d del programa) se se\u00f1alan claramente los puntos de estimulaci\u00f3n y registro para la exploraci\u00f3n de diferentes nervios. Pueden seleccionar distintos nervios, sin embargo, recomendamos el nervio mediano.<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/fisiologia.facmed.unam.mx\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/P4.-imagen-4.jpg\")
<\/p>\n
Figura 3.<\/strong> Ejemplo de t\u00e9cnica adecuada de estimulaci\u00f3n, proximal 2A y distal 2B de nervio mediano.<\/p>\n2) Obtenga los registros de la actividad nerviosa a diferentes distancias de la ubicaci\u00f3n de los electrodos de estimulaci\u00f3n. Debe haber medido dichas distancias para poder calcular<\/strong>.<\/p>\n3) Obtenga registros de velocidad de conducci\u00f3n de fibras motoras y mida las velocidades de conducci\u00f3n.<\/p>\n
4) Si es posible, se puede sumergir el brazo en agua fr\u00eda o tibia y comparar lo obtenido con el brazo a temperatura ambiente, para que se evidencien los cambios de VNC con los cambios de temperatura.<\/p>\n
5) Mediante el programa del equipo puede usted medir para ambos tipos de potenciales la latencia inicial, la latencia terminal, amplitud base y amplitud pico. Y en base a ellos obtener duraci\u00f3n del potencial, \u00e1rea de este y al ingresar la distancia entre est\u00edmulos proximal y distal obtener tambi\u00e9n la velocidad de conducci\u00f3n.<\/p>\n
6) Midan diferentes nervios y compare de manera bilateral los resultados.<\/p>\n
7) Midan a diferentes compa\u00f1eros de la clase.<\/p>\n
8) Tabulen sus resultados y compare los registros obtenidos para los diferentes est\u00edmulos utilizados y para v\u00edas motoras y sensitivas.<\/p>\n
9) Comparen los resultados de todos los alumnos medidos.<\/p>\n
10) Eval\u00faen si los valores de latencia, velocidad y amplitud se encuentran dentro de los valores de referencia (el programa muestra los valores de referencia, ver el manual operativo).<\/p>\n
11) \u00bfQu\u00e9 diferencias son evidentes en la morfolog\u00eda, amplitud, duraci\u00f3n y latencias de los potenciales motores contra los sensoriales?<\/p>\n
12) \u00bfEncuentra alguna diferencia entre los registros de un voluntario masculino y un femenino?<\/p>\n
\u00a0<\/strong><\/p>\n2.3 D<\/strong>esarrollo de la pr\u00e1ctica de electromiograf\u00eda<\/strong><\/p>\nObtenci\u00f3n de un electromiograma de superficie (EMG) est\u00e1ndar:\u00a0<\/strong><\/p>\n1) En un voluntario, seleccione el m\u00fasculo del que se obtendr\u00e1 el registro, b\u00edceps braquial, por ejemplo. La superficie deber\u00e1 estar descubierta, la regi\u00f3n deber\u00e1 estar libre de ropa, pulseras, relojes, etc.<\/p>\n
2) Limpie con algod\u00f3n y alcohol la regi\u00f3n en donde se colocar\u00e1n los electrodos de superficie.<\/p>\n
3) Coloque un electrodo cerca de la inserci\u00f3n proximal del m\u00fasculo en estudio y otro cerca de la inserci\u00f3n distal, de manera que queden paralelos a las fibras del m\u00fasculo (esta ubicaci\u00f3n se puede variar dependiendo de la longitud del m\u00fasculo a explorar). Para la colocaci\u00f3n adecuada de los electrodos, puede en la ventana del programa \u201cayuda\u201d, seleccione el \u201cEMG\u201d, se abrir\u00e1 una lista de los m\u00fasculos que puede explorar y donde deber\u00eda colocar los electrodos (figura 4<\/strong>).<\/p>\n4) Coloque un tercer electrodo en cualquier otra parte del cuerpo, alejado del sitio donde se encuentren los electrodos de registro.<\/p>\n
5) Una vez activado el sistema de registro se puede obtener un registro inicial como el que se muestra a continuaci\u00f3n:<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/fisiologia.facmed.unam.mx\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/P4.-imagen-5.jpg\")
<\/p>\n
Figura 4.<\/strong> Manual de referencias para la colocaci\u00f3n de los electrodos.<\/p>\n <\/p>\n
Obtenci\u00f3n del EMG en diversas condiciones<\/strong><\/p>\n <\/p>\n
En un voluntario, comience el registro de la actividad muscular (figura 5<\/strong>) y realicen las siguientes maniobras:<\/p>\n1) Contracci\u00f3n isot\u00f3nica:<\/strong> Coloque los electrodos en los extremos del b\u00edceps braquial y pida al paciente que levante un peso de valor conocido, registre el EMG de dicho movimiento.<\/p>\n2) Contracci\u00f3n isom\u00e9trica:<\/strong> Coloque los electrodos en los extremos del b\u00edceps braquial y pida al paciente que mantenga levantado el peso, manteniendo un \u00e1ngulo de 45\u00b0 entre el brazo y el antebrazo, registre el EMG de este fen\u00f3meno.<\/p>\n3) Reclutamiento de unidades motoras:<\/strong> Con la misma preparaci\u00f3n se pedir\u00e1 al paciente que levante un peso cuyo valor se ir\u00e1 incrementando paulatinamente. Registre el EMG durante toda la operaci\u00f3n.<\/p>\n4) Fatiga de contracci\u00f3n: <\/strong>Con la misma preparaci\u00f3n pida al voluntario que realice flexiones y extensiones del antebrazo sobre el brazo hasta que la amplitud y duraci\u00f3n del fen\u00f3meno el\u00e9ctrico que registra se reduzca en al menos un 50%.<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/fisiologia.facmed.unam.mx\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/P4.-imagen-6.jpg\")
<\/p>\n
Figura 5<\/strong>. Electromiograma t\u00edpico, en las abscisas se encuentra el tiempo (ms), en las ordenadas el voltaje (mV)<\/p>\nResultados Pr\u00e1ctica EMG <\/strong><\/p>\nEl registro que usted obtuvo se puede analizar de varias maneras. La m\u00e1s sencilla es medir la duraci\u00f3n y la amplitud (voltaje) de la descarga el\u00e9ctrica que se produce cuando se contrae el m\u00fasculo contra una carga cero o en el reposo. Es decir, cuando no se le aplica ninguna resistencia, y se compara con la magnitud y duraci\u00f3n de esta descarga cuando se aplican resistencias sucesivas. Estos valores, de voltaje y duraci\u00f3n de cada contracci\u00f3n, se pueden representar en una gr\u00e1fica que relacione el peso levantado respecto a las caracter\u00edsticas el\u00e9ctricas de la contracci\u00f3n.<\/p>\n
Para finalizar, respondan:<\/p>\n
1) \u00bfPuede usted medir la intensidad de la contracci\u00f3n en los registros obtenidos?<\/p>\n
2) De ser as\u00ed, \u00bfde qu\u00e9 magnitud es? Si la respuesta es negativa \u00bfcu\u00e1l es la raz\u00f3n? \u00bfQu\u00e9 otro tipo de an\u00e1lisis se puede hacer?<\/p>\n
3) \u00bfC\u00f3mo se modifica el EMG al aumentar la carga?<\/p>\n
4) \u00bfQu\u00e9 cambios ocurren cuando se fatiga el m\u00fasculo?<\/p>\n
5) \u00bfEl EMG cambia seg\u00fan el m\u00fasculo?<\/p>\n
6) \u00bfSi cambia la posici\u00f3n de los electrodos tambi\u00e9n lo hace la forma del EMG?<\/p>\n
\u00a0<\/strong><\/p>\n\n- <\/strong>Bibliograf\u00eda<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n
\u00a0<\/strong><\/p>\n\n- Berne & Levy. Fisiolog\u00eda. 7\u00aa Edici\u00f3n. Madrid: Elsevier. 2018.<\/li>\n
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![\"\"](\"http:\/\/liceaga.facmed.unam.mx\/deptos\/fisiologia\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/CC-BY-1.png\")
<\/p>\n
<\/ol>\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Esta obra est\u00e1 bajo una\u00a0 Licencia Creative Commons Atribuci\u00f3n 4.0 Internacional<\/p>\n
[\/et_pb_text][\/et_pb_column][et_pb_column type=\u00bb1_2″ _builder_version=\u00bb4.16″ _module_preset=\u00bbdefault\u00bb global_colors_info=\u00bb{}\u00bb theme_builder_area=\u00bbpost_content\u00bb][et_pb_text _builder_version=\u00bb4.25.0″ _module_preset=\u00bbdefault\u00bb hover_enabled=\u00bb0″ global_colors_info=\u00bb{}\u00bb theme_builder_area=\u00bbpost_content\u00bb sticky_enabled=\u00bb0″]<\/p>\n
VELOCIDAD DE CONDUCCI\u00d3N NERVIOSA Y FISIOLOG\u00cdA DE LA CONTRACCI\u00d3N MUSCULAR (SOFTWARE Y HARDWARE LIBRE)<\/strong><\/h3>\nObjetivos de aprendizaje<\/strong><\/h3>\n\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0Antes<\/strong> de esta pr\u00e1ctica, los estudiantes deber\u00edan ser capaces de:<\/p>\n\n- \n
\n- \n
\n- identificar y describir la funci\u00f3n de diferentes componentes y compartimentos celulares (ej. membrana plasm\u00e1tica, ret\u00edculo endoplasm\u00e1tico)<\/li>\n
- comprender los conceptos b\u00e1sicos de la generaci\u00f3n de potenciales de acci\u00f3n, ej. en la uni\u00f3n neuromuscular<\/li>\n
- explicar conceptos b\u00e1sicos de f\u00edsica, como funci\u00f3n de palanca, trabajo y fuerza\n
Durante<\/strong> esta pr\u00e1ctica, los estudiantes:<\/p>\n\n- aprender\u00e1n c\u00f3mo registrar electromiogramas (EMG) de m\u00fasculos esquel\u00e9ticos<\/li>\n
- observar\u00e1n y registrar\u00e1n cambios en el EMG cuando los m\u00fasculos se contraen y relajan<\/li>\n
- investigar\u00e1n los efectos de cambiar la velocidad y fuerza de contracci\u00f3n en la EMG<\/li>\n
- comparar\u00e1n y contrastar\u00e1n registros de tres sistemas de palanca diferentes en el cuerpo<\/li>\n<\/ul>\n
Despu\u00e9s<\/strong> de esta pr\u00e1ctica, los estudiantes deber\u00edan ser capaces de:<\/p>\n<\/li>\n- explicar la relaci\u00f3n entre la actividad el\u00e9ctrica de las c\u00e9lulas musculares y la contracci\u00f3n<\/li>\n
- comprender los conceptos b\u00e1sicos del registro EMG<\/li>\n
- dise\u00f1ar experimentos adicionales para investigar la actividad de diferentes m\u00fasculos.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n
<\/ul>\n<\/strong><\/p>\nGlosario de t\u00e9rminos<\/strong><\/p>\n\u00c1nodo: <\/strong>En un estimulador el\u00e9ctrico, el \u00e1nodo es el polo positivo, hac\u00eda donde migran los electrones desde el c\u00e1todo (polo negativo).<\/p>\nC\u00e1todo<\/strong>: En un estimulador el\u00e9ctrico, el c\u00e1todo es el polo negativo, desde donde migran los electrones hac\u00eda el \u00e1nodo (polo positivo).<\/p>\nContracci\u00f3n isom\u00e9trica<\/strong>: Es el tipo de contracci\u00f3n en la cual se genera tensi\u00f3n del m\u00fasculo, pero las fibras musculares se mantienen su longitud.<\/p>\nContracci\u00f3n isot\u00f3nica:<\/strong> Es la contracci\u00f3n en la que se mantiene una tensi\u00f3n constante en el m\u00fasculo a medida que cambia de longitud.<\/p>\nLatencia<\/strong>: Tiempo que transcurre desde el inicio del est\u00edmulo hasta el inicio de la respuesta.<\/p>\nUnidad Motora:<\/strong> Unidad funcional para describir el control neuronal del proceso de contracci\u00f3n muscular. Cada unidad motora consiste en una motoneurona y todas las fibras musculares que inerva.<\/p>\nFatiga:<\/strong> Incapacidad para seguir generando un nivel de fuerza o una intensidad de ejercicio determinada.<\/p>\nTetania:<\/strong> Trastorno caracterizado por un aumento de la excitabilidad de los nervios, espasmos musculares dolorosos, temblores o contracciones musculares intermitentes, provocados por una alteraci\u00f3n hidroelectrol\u00edtica o metab\u00f3lica (hipocalcemia, hipomagnesemia, alcalosis).<\/p>\n <\/p>\n
\n- <\/strong>Resumen<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n
<\/p>\n
En esta pr\u00e1ctica experimental, los estudiantes aprenden sobre la estructura y funci\u00f3n muscular, y c\u00f3mo los m\u00fasculos proporcionan la fuerza para mover diferentes partes del cuerpo humano. Los estudiantes aprenden a realizar registros de sus m\u00fasculos esquel\u00e9ticos usando electromiograf\u00eda, registrando m\u00fasculos de los tres tipos de sistemas de palanca. Esta pr\u00e1ctica est\u00e1 dise\u00f1ada para ayudar a los estudiantes a comprender la biomec\u00e1nica del sistema musculoesquel\u00e9tico, y c\u00f3mo el movimiento se relaciona con la actividad el\u00e9ctrica en c\u00e9lulas musculares. La duraci\u00f3n de la pr\u00e1ctica puede ser tan corta como 30 minutos o hasta 2 horas, dependiendo del n\u00famero de m\u00fasculos registrados y la complejidad de las diferentes actividades exploradas.<\/p>\n
\u00a0<\/strong><\/p>\n\n- <\/strong>Introducci\u00f3n<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n
\u00a0<\/strong><\/p>\nLos m\u00fasculos esquel\u00e9ticos proporcionan fuerza para mover \u2018palancas\u2019 en el cuerpo humano<\/strong><\/h3>\nLos movimientos del sistema musculoesquel\u00e9tico humano se logran mediante conjuntos de huesos, articulaciones y m\u00fasculos que trabajan juntos de forma muy similar a los sistemas de palanca [Open Learning Initiative, 2016, Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Una palanca est\u00e1 compuesta por una barra o varilla r\u00edgida (el brazo de palanca) que gira alrededor de un punto fijo (el fulcro) y puede mover una carga o superar una resistencia cuando se aplica una fuerza. Las palancas se agrupan en tres clases, dependiendo de la colocaci\u00f3n relativa del fulcro, la fuerza aplicada y la carga o resistencia (Figura 1). Las palancas de clase 1 tienen un fulcro central con la fuerza aplicada en un lado y la carga en el otro (ej., subibaja). Para las palancas de clase 2, la carga es central y la fuerza y el fulcro est\u00e1n en lados opuestos (ej., una carretilla). Para las palancas de clase 3, la fuerza se aplica centralmente y el fulcro y la carga est\u00e1n en extremos opuestos del brazo (ej. un par de pinzas es un par de palancas de tercera clase).<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/fisiologia.facmed.unam.mx\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/1-300x231.png\")
<\/p>\n
Figura 1 <\/em>The three classes of levers \u2014 class 1 (a), class 2 (b), and class 3 (c) \u2014 with corresponding examples in the human body. Shown are the relative positions of the fulcrum (F), resistance (R), and effort (E) or force applied in each case. Image credit: \u201cLever Systems of the Human Body\u201d by Daniel Donnelly, CC BY 4.0, Retrieved from https:\/\/www.flickr.com\/photos\/187096960@N06\/51172431376<\/a><\/span><\/p>\n <\/p>\n
En el cuerpo humano, los huesos act\u00faan como brazos de palanca y las articulaciones como fulcros. La fuerza para superar una resistencia o levantar una carga es proporcionada por la contracci\u00f3n de m\u00fasculos esquel\u00e9ticos, que est\u00e1n unidos a los huesos por tendones [Open Learning Initiative, 2016, Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Las tres clases de palancas s\u00ed se encuentran en el cuerpo humano, aunque algunas son m\u00e1s comunes que otras. Las palancas de clase 1 son raras, pero existen algunos ejemplos, incluyendo el sistema hueso-articulaci\u00f3n responsable de la flexi\u00f3n y extensi\u00f3n de la cabeza (bajar o levantar la cabeza, respectivamente; Figura 1a). En este caso, el fulcro es la articulaci\u00f3n entre el cr\u00e1neo y la primera v\u00e9rtebra cervical. La carga, o resistencia, es el peso de la cabeza misma. La fuerza para levantar la cabeza es aplicada por la contracci\u00f3n de m\u00fasculos esquel\u00e9ticos en el cuello y la parte superior de la espalda, incluyendo el esplenio de la cabeza y semiespinal de la cabeza [Betts et al.<\/em>, 2013]. El brazo de palanca en este caso no es tan obvio como en los sistemas de huesos largos, pero es el cr\u00e1neo mismo. Se puede imaginar una l\u00ednea que va diagonalmente desde los m\u00fasculos del cuello en la izquierda, hacia arriba a trav\u00e9s de la articulaci\u00f3n cervical, y termina en un punto del cr\u00e1neo arriba de la cuenca del ojo.<\/p>\nCuando una persona se pone de puntillas, podemos observar un ejemplo de palanca de clase 2 en el cuerpo humano (Figura 1b). El pie es el brazo de palanca, las articulaciones entre los huesos del pie y los de los dedos \u2014las articulaciones metatarsofal\u00e1ngicas [Betts et al., 2013]\u2014 act\u00faan como punto de apoyo, y la carga es el peso corporal de la persona [Open Learning Initiative, 2016]. La fuerza necesaria para levantar el cuerpo se obtiene mediante la contracci\u00f3n de los m\u00fasculos gastrocnemio (com\u00fanmente llamados gemelos) y s\u00f3leo de la pantorrilla [Betts et al., 2013].<\/p>\n
Las palancas de clase 3 son el tipo m\u00e1s observado en el cuerpo humano [Open Learning Initiative, 2016]. El ejemplo cl\u00e1sico es el complejo formado por el b\u00edceps braquial, el codo y el antebrazo (Figura 1c). En este ejemplo, el antebrazo es el brazo de palanca, la articulaci\u00f3n del codo es el fulcro, y la fuerza requerida para mover el brazo hacia arriba (flexionar) o levantar una carga es proporcionada por el b\u00edceps.<\/p>\n
Estructura del m\u00fasculo esquel\u00e9tico<\/strong><\/h3>\nPara entender c\u00f3mo se contraen los m\u00fasculos, primero debemos conocer su estructura. Los m\u00fasculos esquel\u00e9ticos est\u00e1n compuestos por m\u00faltiples fasc\u00edculos, que son haces de muchas fibras musculares m\u00e1s peque\u00f1as rodeadas por una capa de tejido conectivo (Figura 2). Cada fibra muscular est\u00e1 compuesta a su vez por muchas miofibrillas m\u00e1s peque\u00f1as, que contienen la maquinaria molecular que permite la contracci\u00f3n [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. En muchos m\u00fasculos esquel\u00e9ticos, los fasc\u00edculos se disponen en paralelo, extendi\u00e9ndose a lo largo de la longitud del m\u00fasculo. Otros m\u00fasculos muestran un arreglo circular de fasc\u00edculos. Algunos m\u00fasculos tienen fasc\u00edculos que se encuentran en un punto de inserci\u00f3n (convergente), mientras que otros se extienden desde un tend\u00f3n central (penniforme). El arreglo de los fasc\u00edculos afecta la direcci\u00f3n y el \u00e1ngulo en el que las fibras pueden tirar, y tambi\u00e9n afecta la generaci\u00f3n de fuerza en el m\u00fasculo [Betts et al.<\/em>, 2013].<\/p>\n ![\"\"](\"https:\/\/fisiologia.facmed.unam.mx\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/2-292x300.jpg\")
<\/em><\/p>\nFigura 2 <\/em>Estructura muscular y niveles de organizaci\u00f3n. La imagen superior muestra los fasc\u00edculos musculares. La imagen del medio ampl\u00eda un fasc\u00edculo para mostrar las fibras musculares. La imagen inferior muestra el detalle en una fibra muscular para evidenciar las miofibrillas. Imagen: OpenStax, CC BY 4.0 https:\/\/openstax.org\/books\/anatomy-and-physiology\/pages\/10-2-skeletal-muscle<\/a><\/span><\/p>\nRodeando a la fibra muscular est\u00e1 la membrana plasm\u00e1tica, o sarcolema. En el sarcolema est\u00e1n incrustadas prote\u00ednas transmembrana, como canales i\u00f3nicos que median corrientes y permiten la generaci\u00f3n de potenciales de acci\u00f3n (PA) musculares. Estos PA se propagan a trav\u00e9s de invaginaciones en el sarcolema, conocidas como t\u00fabulos transversos (T) (Figura 3). Posicionado justo al lado de los t\u00fabulos T est\u00e1 el ret\u00edculo sarcoplasm\u00e1tico, el equivalente del ret\u00edculo endoplasm\u00e1tico en el m\u00fasculo. Aqu\u00ed, canales espec\u00edficos responden a los cambios en voltaje generados por los PA que se propagan para iniciar eventos intracelulares que activan la maquinaria contr\u00e1ctil [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013].<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/fisiologia.facmed.unam.mx\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/3-300x92.png\")
<\/p>\n
<\/p>\n
Figura 3 <\/em>Las invaginaciones en el sarcolema forman los t\u00fabulos T, que corren por las miofibrillas y est\u00e1n flanqueados por ret\u00edculo sarcoplasm\u00e1tico (RS) en ambos lados. Derecha<\/em>: Cerca del RS, las prote\u00ednas est\u00e1n organizadas en sarc\u00f3meros, la unidad contr\u00e1ctil del m\u00fasculo. Imagen: Adaptado de im\u00e1genes de OpenStax, CC BY 4.0 https:\/\/openstax.org\/books\/anatomy-and-physiology\/pages\/10-2-skeletal-muscle<\/a><\/span>.<\/u><\/p>\n\u00a0<\/u><\/p>\n
La unidad contr\u00e1ctil funcional del m\u00fasculo esquel\u00e9tico se conoce como sarc\u00f3mero. En los m\u00fasculos esquel\u00e9ticos, los sarc\u00f3meros est\u00e1n organizados en serie a lo largo de la longitud de las miofibrillas. Los cambios regulares y repetidos en la densidad de prote\u00ednas particulares en los sarc\u00f3meros es lo que da a los m\u00fasculos esquel\u00e9ticos su apariencia rayada, o estriada, microsc\u00f3picamente [Rall, 2018].<\/p>\n
Modelo de filamentos deslizantes y relaci\u00f3n longitud-tensi\u00f3n<\/strong><\/h3>\nLos sarc\u00f3meros contienen diversas prote\u00ednas, como la titina, que act\u00faa como un \u00abresorte molecular\u00bb y es importante para establecer la elasticidad y la tensi\u00f3n pasiva en los m\u00fasculos [Granzier and Labeit, 2006]. Sin embargo, la base de la contracci\u00f3n reside en la interacci\u00f3n entre los filamentos de actina (finos) y los filamentos de miosina (gruesos) [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Estos filamentos se disponen en paralelo, con \u00e1reas de superposici\u00f3n. La miosina puede unirse a la actina a trav\u00e9s de sitios de uni\u00f3n en la regi\u00f3n de la cabeza de miosina, formando lo que se denomina un puente cruzado. Cuando la cabeza se mueve, los filamentos se deslizan uno sobre el otro, aumentando el \u00e1rea de superposici\u00f3n y acortando el sarc\u00f3mero (Figura 4).<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/fisiologia.facmed.unam.mx\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/4-300x232.png\")
<\/em><\/p>\nFigura 4 <\/em>Modelo de filamento deslizante de contracci\u00f3n muscular. La imagen superior muestra el sarc\u00f3mero en el m\u00fasculo relajado. Los filamentos presentan zonas de superposici\u00f3n, pero no est\u00e1n activamente conectados. La imagen inferior muestra el sarc\u00f3mero en el m\u00fasculo contra\u00eddo. Las cabezas de miosina se unen a los filamentos de actina, desplaz\u00e1ndose hacia la l\u00ednea M, y se deslizan para acortar el sarc\u00f3mero. Imagen: Richfield, David (2014). \u201cGaler\u00eda m\u00e9dica de David Richfield\u201d. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347\/wjm\/2014.009. ISSN 2002-4436.<\/p>\n <\/p>\n
Cuando esto ocurre en m\u00faltiples sarc\u00f3meros a lo largo de la miofibrilla, esta se acorta. Si el mismo efecto ocurre en muchas miofibrillas dentro de muchos fasc\u00edculos, todo el m\u00fasculo se acorta y produce una contracci\u00f3n. Esta descripci\u00f3n de la interacci\u00f3n entre los filamentos de miosina y actina se denomina modelo de filamento deslizante de contracci\u00f3n [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Los pasos mediante los cuales los filamentos de miosina y actina se enganchan, deslizan, separan y luego se restablecen se denominan en conjunto ciclo de puentes cruzados (tratado con m\u00e1s detalle a continuaci\u00f3n).<\/p>\nExiste un nivel intermedio \u00f3ptimo de superposici\u00f3n de filamentos que produce una tensi\u00f3n m\u00e1xima en el m\u00fasculo [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Muy poca superposici\u00f3n y los filamentos no pueden unirse ni interactuar; demasiada superposici\u00f3n y no hay capacidad para que se deslicen adicionalmente. La relaci\u00f3n entre la superposici\u00f3n de filamentos (es decir, la longitud del sarc\u00f3mero) y la tensi\u00f3n muscular se llama relaci\u00f3n longitud-tensi\u00f3n, y se muestra en Figura 5.<\/p>\n
Resultados de aprendizaje<\/strong><\/h3>\n\n- Explica los mecanismos que participan en la transmisi\u00f3n neuromuscular y en la contracci\u00f3n muscular a trav\u00e9s de los resultados de la pr\u00e1ctica de laboratorio.<\/li>\n<\/ul>\n
Glosario de t\u00e9rminos<\/strong><\/p>\n\u00a0<\/strong><\/p>\n\u00c1nodo: <\/strong>En un estimulador el\u00e9ctrico, el \u00e1nodo es el polo positivo, hac\u00eda donde migran los electrones desde el c\u00e1todo (polo negativo).<\/p>\nC\u00e1todo<\/strong>: En un estimulador el\u00e9ctrico, el c\u00e1todo es el polo negativo, desde donde migran los electrones hac\u00eda el \u00e1nodo (polo positivo).<\/p>\nContracci\u00f3n isom\u00e9trica<\/strong>: Es el tipo de contracci\u00f3n en la cual se genera tensi\u00f3n del m\u00fasculo, pero las fibras musculares se mantienen su longitud.<\/p>\nContracci\u00f3n isot\u00f3nica:<\/strong> Es la contracci\u00f3n en la que se mantiene una tensi\u00f3n constante en el m\u00fasculo a medida que cambia de longitud.<\/p>\nLatencia<\/strong>: Tiempo que transcurre desde el inicio del est\u00edmulo hasta el inicio de la respuesta.<\/p>\nUnidad Motora:<\/strong> Unidad funcional para describir el control neuronal del proceso de contracci\u00f3n muscular. Cada unidad motora consiste en una motoneurona y todas las fibras musculares que inerva.<\/p>\nFatiga:<\/strong> Incapacidad para seguir generando un nivel de fuerza o una intensidad de ejercicio determinada.<\/p>\nTetania:<\/strong> Trastorno caracterizado por un aumento de la excitabilidad de los nervios, espasmos musculares dolorosos, temblores o contracciones musculares intermitentes, provocados por una alteraci\u00f3n hidroelectrol\u00edtica o metab\u00f3lica (hipocalcemia, hipomagnesemia, alcalosis)<\/p>\n<\/ol>\n\n- <\/strong>Introducci\u00f3n<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n
Los estudios electrofisiol\u00f3gicos de electromiograf\u00eda (EMG) y velocidad de conducci\u00f3n nerviosa (VCN), son t\u00e9cnicas diagn\u00f3sticas de utilidad en la exploraci\u00f3n del sistema nervioso perif\u00e9rico y del aparato musculoesquel\u00e9tico y la relaci\u00f3n que existe entre ambas.<\/p>\n
<\/p>\n
1.1 Velocidad de Conducci\u00f3n Nerviosa<\/strong><\/p>\nLos estudios de conducci\u00f3n nerviosa son t\u00e9cnicas electrofisiol\u00f3gicas que permiten estudiar la propagaci\u00f3n del impulso nervioso en cualquier nervio perif\u00e9rico que puede ser sensitivo, motor o mixto.<\/p>\n
Son especialmente \u00fatiles para el diagn\u00f3stico de la enfermedad de nervios perif\u00e9ricos (neuropat\u00eda), o como seguimiento de la recuperaci\u00f3n tras una lesi\u00f3n. La valoraci\u00f3n de la velocidad de conducci\u00f3n nerviosa (VCN) permite comparar los nervios de las extremidades o de regiones proximales de manera bilateral.<\/p>\n
El sistema nervioso perif\u00e9rico se compone de dos grandes grupos de fibras nerviosas: mielinizadas y no mielinizadas. La velocidad de conducci\u00f3n de una neurona depende del di\u00e1metro del ax\u00f3n y de la presencia de mielina que lo recubre. Cuanto mayor es el di\u00e1metro del ax\u00f3n, mayor es la velocidad de conducci\u00f3n de los potenciales de acci\u00f3n (clasificaci\u00f3n de Erlanger y Gasser, tabla 1<\/strong>). En los humanos es posible medir la velocidad de conducci\u00f3n de grandes nervios, mediante el registro de los potenciales de acci\u00f3n, medidos extracelularmente sobre la superficie de la piel que cubre al nervio o mediante la activaci\u00f3n del m\u00fasculo que inervan. Los potenciales sensitivos se registran directamente sobre las fibras sensitivas del nervio con electrodos de superficie dispuestos sobre el trayecto del nervio.<\/p>\n<\/p>\n
Tabla 1.<\/strong> Se describen los tipos de fibras nerviosas, si tienen mielina, la velocidad de conducci\u00f3n, el di\u00e1metro y el tipo de informaci\u00f3n que transmiten.<\/p>\nEl potencial motor compuesto registra la actividad el\u00e9ctrica generada por la contracci\u00f3n muscular resultante de la estimulaci\u00f3n de un nervio con fibras motoras y se registra con electrodos de superficie sobre el m\u00fasculo espec\u00edfico. Para el registro, normalmente se utilizan 2 electrodos de superficie, donde un electrodo es activo y el otro es referencial. Se ponen en contacto con el m\u00fasculo o sobre el nervio sensitivo.<\/p>\n
El electrodo activo tiene una localizaci\u00f3n proximal y el referencial se localiza distalmente. Estos 2 electrodos reciben el est\u00edmulo que provocamos en el nervio correspondiente. Para la estimulaci\u00f3n, usualmente se usa un electrodo bipolar, donde un pulso de corriente se genera entre el c\u00e1todo, y el \u00e1nodo; este pulso de corriente despolariza al nervio adyacente y genera un potencial que se propaga a trav\u00e9s de este.<\/p>\n
Dicho est\u00edmulo debe realizarse de forma creciente hasta asegurar un est\u00edmulo m\u00e1ximo, es decir, un 20% superior al que evoca un potencial de amplitud m\u00e1xima. En cada paciente var\u00eda la intensidad del est\u00edmulo dependiendo de varios factores, tales como, el grado de relajaci\u00f3n del m\u00fasculo, las condiciones de la piel, la presencia de edema, la cantidad de tejido adiposo, etc.<\/p>\n
Los par\u00e1metros por estudiar son los siguientes:<\/p>\n
– Latencia inicial<\/u>: Es el tiempo transcurrido entre la estimulaci\u00f3n y la aparici\u00f3n de la respuesta en un sitio de registro. Se mide en milisegundos (ms).<\/p>\n
– Velocidad de conducci\u00f3n<\/u>: se expresa en metros por segundo (m\/s) y refleja la velocidad con la que se propaga el est\u00edmulo a trav\u00e9s del nervio, desde la estimulaci\u00f3n distal hasta la proximal en la conducci\u00f3n motora (VCM). Se expresa como resultante de la diferencia entre las latencias iniciales del potencial registrado en un sitio proximal y uno distal entre la distancia medida en mil\u00edmetros (mm) que hay entre ambos est\u00edmulos.<\/p>\n
– Caracter\u00edsticas del potencial<\/u>: Se eval\u00faa la forma, amplitud, duraci\u00f3n y \u00e1rea bajo la curva. Las fibras nerviosas de mayor di\u00e1metro de los nervios perif\u00e9ricos conducen la corriente el\u00e9ctrica por encima de 45 m\/s transmitiendo el impulso de forma saltatoria entre los n\u00f3dulos de Ranvier hasta llegar al m\u00fasculo.<\/p>\n
<\/p>\n
1.2 Electromiograf\u00eda <\/strong><\/p>\nSe utiliza el t\u00e9rmino electromiograf\u00eda (EMG) para referirse a las t\u00e9cnicas utilizadas en el estudio funcional del sistema neuromuscular tanto en reposo como durante una contracci\u00f3n. Su fundamento el\u00e9ctrico se basa en el registro de potenciales bioel\u00e9ctricos.\u00a0Los equipos de EMG para el registro y an\u00e1lisis de los potenciales de acci\u00f3n del m\u00fasculo est\u00e1n compuestos por electrodos de superficie o aguja que captan la se\u00f1al y, una vez amplificados y filtrados, son convertidos en una se\u00f1al digital. Adem\u00e1s de la se\u00f1al digital visual, los aparatos de EMG tienen altavoces para la captaci\u00f3n ac\u00fastica de la se\u00f1al anal\u00f3gica.<\/p>\n
Patr\u00f3n de descarga de la unidad motora. <\/strong>La unidad motora est\u00e1 formada o constituida por una sola neurona motora inferior (incluyendo el cuerpo celular y sus prolongaciones) y todas las fibras musculares inervadas por las ramificaciones de su ax\u00f3n.<\/p>\nEl m\u00fasculo de un sujeto sano en reposo no muestra actividad el\u00e9ctrica alguna en el EMG. Una contracci\u00f3n voluntaria media causa descargas de bajas frecuencias (1 o 2 impulsos por segundo), de una o pocas unidades motoras.\u00a0 El esfuerzo incrementa la fuerza muscular y se asocia con dos cambios relacionados pero separados en el patr\u00f3n de descarga de la unidad motora: a) reclutamiento de las unidades previamente inactivas, y b) mayor rapidez en el disparo de las unidades ya activadas.<\/p>\n
Un sujeto sano puede ser capaz de activar una o dos unidades motoras inicialmente. Las unidades motoras activadas son peque\u00f1as y probablemente representan las fibras musculares de tipo I. Aquellas que son reclutadas m\u00e1s tarde son considerablemente m\u00e1s grandes y reflejan la participaci\u00f3n de las unidades de tipo II, a esto se le conoce como \u201cprincipio de tama\u00f1o\u201d o \u201cley de Henneman\u201d (figura 1<\/strong>). Normalmente la frecuencia de disparo es de 10 a 12 Hz.<\/p>\n<\/p>\n
Figura 1.<\/strong> La Ley de Henneman o el \u201cprincipio del tama\u00f1o\u00bb) establece que, dado que el tama\u00f1o de las motoneuronas determina su umbral de excitaci\u00f3n, durante la aplicaci\u00f3n de una fuerza muscular las unidades motoras de menor tama\u00f1o ser\u00e1n las primeras en reclutarse, y en la medida en que el esfuerzo lo requiera, se ir\u00e1n reclutando m\u00e1s unidades motoras en un patr\u00f3n estereotipado seg\u00fan su progresivo tama\u00f1o (Parodi, 2017).<\/p>\n <\/p>\n
Patr\u00f3n de reclutamiento o interferencia. <\/strong>Cuando se incrementa la fuerza de contracci\u00f3n, se van sumando un mayor n\u00famero de unidades motoras activas que empiezan a disparar r\u00e1pidamente. La activaci\u00f3n simult\u00e1nea de muchas unidades motoras es un fen\u00f3meno llamado reclutamiento <\/strong>y no permite el reconocimiento de potenciales de unidades motoras individuales. Esta respuesta sumatoria usualmente se refiere como patr\u00f3n de interferencia<\/strong>. Este patr\u00f3n es una medida de la densidad o n\u00famero de espigas que se generan y el promedio de amplitud de todos los potenciales de la unidad motora. La configuraci\u00f3n y la frecuencia de disparo de cada potencial de la unidad motora, depende del n\u00famero de neuronas motoras capaces de estar descargando. Al analizar el patr\u00f3n de interferencia, es importante determinar no s\u00f3lo c\u00f3mo descargan las unidades motoras, sino tambi\u00e9n el n\u00famero de unidades disparando proporcionalmente para alcanzar la fuerza muscular ejercida. El m\u00fasculo a m\u00e1ximo esfuerzo es el resultado de la contracci\u00f3n de todas las unidades motoras funcionantes en el m\u00fasculo en cuesti\u00f3n. Durante el esfuerzo m\u00e1ximo, las unidades motoras aisladas descargan a frecuencias en el rango de 25 a 50 impulsos por segundo. En el m\u00fasculo normal aparece un trazado muy rico o interferencial que borra la l\u00ednea base como consecuencia de que las unidades motoras aumentan de frecuencia de contracci\u00f3n y a su vez hay un mayor reclutamiento de unidades motoras.<\/p>\n\n- <\/strong>Actividad en la clase\u00a0<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n
\u00a0<\/strong><\/p>\n2.1 Preguntas<\/strong><\/p>\nActividad 1. En parejas respondan las siguientes preguntas:<\/strong><\/p>\n\n- \u00bfEs la fuerza de tu brazo derecho diferente a la de tu brazo izquierdo?<\/li>\n
- Cu\u00e1ndo se sostiene un objeto de manera constante, \u00bfel n\u00famero de unidades motoras permanece igual? \u00bfSon usadas las mismas unidades motoras durante todo el tiempo que se sostiene el objeto?<\/li>\n
- Con la fatiga, la fuerza muscular disminuye, \u00bfqu\u00e9 proceso fisiol\u00f3gico explica la declinaci\u00f3n en la fuerza?<\/li>\n
- Define unidad motora.<\/li>\n
- Define reclutamiento de unidades motoras.<\/li>\n
- Define fatiga.<\/li>\n
- Define EMG.<\/li>\n
- Define dinamometr\u00eda.<\/li>\n<\/ol>\n
Actividad 2. Velocidad de conducci\u00f3n nerviosa y electromiograf\u00eda<\/strong><\/p>\nSujetos y materiales para la pr\u00e1ctica<\/strong>:<\/p>\n\n- 2 voluntarios para realizar un registro continuo (hombre y mujer)<\/li>\n
- Electromi\u00f3grafo Cadwell con estimulador<\/li>\n
- Computadora (figura 2) con software Sierra Wave<\/strong><\/li>\n
- Juego de electrodos de superficie con cables<\/li>\n
- Gel conductor<\/li>\n
- Algod\u00f3n y alcohol<\/li>\n
- Cinta m\u00e9trica<\/li>\n<\/ul>\n
<\/p>\n
Figura 2.<\/strong> Equipo Cadwell, con equipo de c\u00f3mputo y estimulador<\/p>\n <\/p>\n
2.1 Pr\u00e1ctica de Velocidad de conducci\u00f3n nerviosa<\/strong><\/p>\n <\/p>\n
Colocaci\u00f3n de los electrodos\u00a0<\/strong><\/p>\n <\/p>\n
Para la realizaci\u00f3n de esta pr\u00e1ctica, siga las instrucciones del docente.<\/p>\n
1) En la secci\u00f3n de ayuda del programa (ver manual operativo, o en la secci\u00f3n \u201chelp\u201d del programa) se se\u00f1alan claramente los puntos de estimulaci\u00f3n y registro para la exploraci\u00f3n de diferentes nervios. Pueden seleccionar distintos nervios, sin embargo, recomendamos el nervio mediano.<\/p>\n
<\/p>\n
Figura 3.<\/strong> Ejemplo de t\u00e9cnica adecuada de estimulaci\u00f3n, proximal 2A y distal 2B de nervio mediano.<\/p>\n2) Obtenga los registros de la actividad nerviosa a diferentes distancias de la ubicaci\u00f3n de los electrodos de estimulaci\u00f3n. Debe haber medido dichas distancias para poder calcular<\/strong>.<\/p>\n3) Obtenga registros de velocidad de conducci\u00f3n de fibras motoras y mida las velocidades de conducci\u00f3n.<\/p>\n
4) Si es posible, se puede sumergir el brazo en agua fr\u00eda o tibia y comparar lo obtenido con el brazo a temperatura ambiente, para que se evidencien los cambios de VNC con los cambios de temperatura.<\/p>\n
5) Mediante el programa del equipo puede usted medir para ambos tipos de potenciales la latencia inicial, la latencia terminal, amplitud base y amplitud pico. Y en base a ellos obtener duraci\u00f3n del potencial, \u00e1rea de este y al ingresar la distancia entre est\u00edmulos proximal y distal obtener tambi\u00e9n la velocidad de conducci\u00f3n.<\/p>\n
6) Midan diferentes nervios y compare de manera bilateral los resultados.<\/p>\n
7) Midan a diferentes compa\u00f1eros de la clase.<\/p>\n
8) Tabulen sus resultados y compare los registros obtenidos para los diferentes est\u00edmulos utilizados y para v\u00edas motoras y sensitivas.<\/p>\n
9) Comparen los resultados de todos los alumnos medidos.<\/p>\n
10) Eval\u00faen si los valores de latencia, velocidad y amplitud se encuentran dentro de los valores de referencia (el programa muestra los valores de referencia, ver el manual operativo).<\/p>\n
11) \u00bfQu\u00e9 diferencias son evidentes en la morfolog\u00eda, amplitud, duraci\u00f3n y latencias de los potenciales motores contra los sensoriales?<\/p>\n
12) \u00bfEncuentra alguna diferencia entre los registros de un voluntario masculino y un femenino?<\/p>\n
\u00a0<\/strong><\/p>\n2.3 D<\/strong>esarrollo de la pr\u00e1ctica de electromiograf\u00eda<\/strong><\/p>\nObtenci\u00f3n de un electromiograma de superficie (EMG) est\u00e1ndar:\u00a0<\/strong><\/p>\n1) En un voluntario, seleccione el m\u00fasculo del que se obtendr\u00e1 el registro, b\u00edceps braquial, por ejemplo. La superficie deber\u00e1 estar descubierta, la regi\u00f3n deber\u00e1 estar libre de ropa, pulseras, relojes, etc.<\/p>\n
2) Limpie con algod\u00f3n y alcohol la regi\u00f3n en donde se colocar\u00e1n los electrodos de superficie.<\/p>\n
3) Coloque un electrodo cerca de la inserci\u00f3n proximal del m\u00fasculo en estudio y otro cerca de la inserci\u00f3n distal, de manera que queden paralelos a las fibras del m\u00fasculo (esta ubicaci\u00f3n se puede variar dependiendo de la longitud del m\u00fasculo a explorar). Para la colocaci\u00f3n adecuada de los electrodos, puede en la ventana del programa \u201cayuda\u201d, seleccione el \u201cEMG\u201d, se abrir\u00e1 una lista de los m\u00fasculos que puede explorar y donde deber\u00eda colocar los electrodos (figura 4<\/strong>).<\/p>\n4) Coloque un tercer electrodo en cualquier otra parte del cuerpo, alejado del sitio donde se encuentren los electrodos de registro.<\/p>\n
5) Una vez activado el sistema de registro se puede obtener un registro inicial como el que se muestra a continuaci\u00f3n:<\/p>\n
<\/p>\n
Figura 4.<\/strong> Manual de referencias para la colocaci\u00f3n de los electrodos.<\/p>\n <\/p>\n
Obtenci\u00f3n del EMG en diversas condiciones<\/strong><\/p>\n <\/p>\n
En un voluntario, comience el registro de la actividad muscular (figura 5<\/strong>) y realicen las siguientes maniobras:<\/p>\n1) Contracci\u00f3n isot\u00f3nica:<\/strong> Coloque los electrodos en los extremos del b\u00edceps braquial y pida al paciente que levante un peso de valor conocido, registre el EMG de dicho movimiento.<\/p>\n2) Contracci\u00f3n isom\u00e9trica:<\/strong> Coloque los electrodos en los extremos del b\u00edceps braquial y pida al paciente que mantenga levantado el peso, manteniendo un \u00e1ngulo de 45\u00b0 entre el brazo y el antebrazo, registre el EMG de este fen\u00f3meno.<\/p>\n3) Reclutamiento de unidades motoras:<\/strong> Con la misma preparaci\u00f3n se pedir\u00e1 al paciente que levante un peso cuyo valor se ir\u00e1 incrementando paulatinamente. Registre el EMG durante toda la operaci\u00f3n.<\/p>\n4) Fatiga de contracci\u00f3n: <\/strong>Con la misma preparaci\u00f3n pida al voluntario que realice flexiones y extensiones del antebrazo sobre el brazo hasta que la amplitud y duraci\u00f3n del fen\u00f3meno el\u00e9ctrico que registra se reduzca en al menos un 50%.<\/p>\n<\/p>\n
Figura 5<\/strong>. Electromiograma t\u00edpico, en las abscisas se encuentra el tiempo (ms), en las ordenadas el voltaje (mV)<\/p>\nResultados Pr\u00e1ctica EMG <\/strong><\/p>\nEl registro que usted obtuvo se puede analizar de varias maneras. La m\u00e1s sencilla es medir la duraci\u00f3n y la amplitud (voltaje) de la descarga el\u00e9ctrica que se produce cuando se contrae el m\u00fasculo contra una carga cero o en el reposo. Es decir, cuando no se le aplica ninguna resistencia, y se compara con la magnitud y duraci\u00f3n de esta descarga cuando se aplican resistencias sucesivas. Estos valores, de voltaje y duraci\u00f3n de cada contracci\u00f3n, se pueden representar en una gr\u00e1fica que relacione el peso levantado respecto a las caracter\u00edsticas el\u00e9ctricas de la contracci\u00f3n.<\/p>\n
Para finalizar, respondan:<\/p>\n
1) \u00bfPuede usted medir la intensidad de la contracci\u00f3n en los registros obtenidos?<\/p>\n
2) De ser as\u00ed, \u00bfde qu\u00e9 magnitud es? Si la respuesta es negativa \u00bfcu\u00e1l es la raz\u00f3n? \u00bfQu\u00e9 otro tipo de an\u00e1lisis se puede hacer?<\/p>\n
3) \u00bfC\u00f3mo se modifica el EMG al aumentar la carga?<\/p>\n
4) \u00bfQu\u00e9 cambios ocurren cuando se fatiga el m\u00fasculo?<\/p>\n
5) \u00bfEl EMG cambia seg\u00fan el m\u00fasculo?<\/p>\n
6) \u00bfSi cambia la posici\u00f3n de los electrodos tambi\u00e9n lo hace la forma del EMG?<\/p>\n
\u00a0<\/strong><\/p>\n\n- <\/strong>Bibliograf\u00eda<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n
\u00a0<\/strong><\/p>\n\n- Berne & Levy. Fisiolog\u00eda. 7\u00aa Edici\u00f3n. Madrid: Elsevier. 2018.<\/li>\n
- Fisiolog\u00eda Humana. Editorial Panamericana, 2018.<\/li>\n
- Fern\u00e1ndez, J. M., Acevedo, R. C., y Tabernig, C. B. (2007). Influencia de la fatiga muscular en la se\u00f1al electromiogr\u00e1fica de m\u00fasculos estimulados el\u00e9ctricamente. Revista EIA<\/em>, (7), 111-119. \u00bfRecuperado de http:\/\/www.scielo.org.co\/ scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1794-12372007000100010<\/li>\n
- Hall, J.E. (2016). Guyton y Hall. Tratado de fisiolog\u00eda m\u00e9dica<\/em>. Barcelona, Espa\u00f1a: Elsevier.<\/li>\n
- Mass\u00f3, N., Rey, F., Romero, D., Gual, G., Costa, L., & Germ\u00e1n, A. (2010). Aplicaciones de la electromiograf\u00eda de superficie en el deporte. Apunts Sports Medicine, 45(166), 127-136. Disponible en: https:\/\/raco.cat\/index.php\/Apunts\/article\/view\/196617\/298837<\/a><\/span><\/li>\n
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<\/p>\n
<\/ol>\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Esta obra est\u00e1 bajo una\u00a0 Licencia Creative Commons Atribuci\u00f3n 4.0 Internacional<\/p>\n
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VELOCIDAD DE CONDUCCI\u00d3N NERVIOSA Y FISIOLOG\u00cdA DE LA CONTRACCI\u00d3N MUSCULAR (SOFTWARE Y HARDWARE LIBRE)<\/strong><\/h3>\nObjetivos de aprendizaje<\/strong><\/h3>\n\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0Antes<\/strong> de esta pr\u00e1ctica, los estudiantes deber\u00edan ser capaces de:<\/p>\n\n- \n
\n- \n
\n- identificar y describir la funci\u00f3n de diferentes componentes y compartimentos celulares (ej. membrana plasm\u00e1tica, ret\u00edculo endoplasm\u00e1tico)<\/li>\n
- comprender los conceptos b\u00e1sicos de la generaci\u00f3n de potenciales de acci\u00f3n, ej. en la uni\u00f3n neuromuscular<\/li>\n
- explicar conceptos b\u00e1sicos de f\u00edsica, como funci\u00f3n de palanca, trabajo y fuerza\n
Durante<\/strong> esta pr\u00e1ctica, los estudiantes:<\/p>\n\n- aprender\u00e1n c\u00f3mo registrar electromiogramas (EMG) de m\u00fasculos esquel\u00e9ticos<\/li>\n
- observar\u00e1n y registrar\u00e1n cambios en el EMG cuando los m\u00fasculos se contraen y relajan<\/li>\n
- investigar\u00e1n los efectos de cambiar la velocidad y fuerza de contracci\u00f3n en la EMG<\/li>\n
- comparar\u00e1n y contrastar\u00e1n registros de tres sistemas de palanca diferentes en el cuerpo<\/li>\n<\/ul>\n
Despu\u00e9s<\/strong> de esta pr\u00e1ctica, los estudiantes deber\u00edan ser capaces de:<\/p>\n<\/li>\n- explicar la relaci\u00f3n entre la actividad el\u00e9ctrica de las c\u00e9lulas musculares y la contracci\u00f3n<\/li>\n
- comprender los conceptos b\u00e1sicos del registro EMG<\/li>\n
- dise\u00f1ar experimentos adicionales para investigar la actividad de diferentes m\u00fasculos.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n
<\/ul>\n<\/strong><\/p>\nGlosario de t\u00e9rminos<\/strong><\/p>\n\u00c1nodo: <\/strong>En un estimulador el\u00e9ctrico, el \u00e1nodo es el polo positivo, hac\u00eda donde migran los electrones desde el c\u00e1todo (polo negativo).<\/p>\nC\u00e1todo<\/strong>: En un estimulador el\u00e9ctrico, el c\u00e1todo es el polo negativo, desde donde migran los electrones hac\u00eda el \u00e1nodo (polo positivo).<\/p>\nContracci\u00f3n isom\u00e9trica<\/strong>: Es el tipo de contracci\u00f3n en la cual se genera tensi\u00f3n del m\u00fasculo, pero las fibras musculares se mantienen su longitud.<\/p>\nContracci\u00f3n isot\u00f3nica:<\/strong> Es la contracci\u00f3n en la que se mantiene una tensi\u00f3n constante en el m\u00fasculo a medida que cambia de longitud.<\/p>\nLatencia<\/strong>: Tiempo que transcurre desde el inicio del est\u00edmulo hasta el inicio de la respuesta.<\/p>\nUnidad Motora:<\/strong> Unidad funcional para describir el control neuronal del proceso de contracci\u00f3n muscular. Cada unidad motora consiste en una motoneurona y todas las fibras musculares que inerva.<\/p>\nFatiga:<\/strong> Incapacidad para seguir generando un nivel de fuerza o una intensidad de ejercicio determinada.<\/p>\nTetania:<\/strong> Trastorno caracterizado por un aumento de la excitabilidad de los nervios, espasmos musculares dolorosos, temblores o contracciones musculares intermitentes, provocados por una alteraci\u00f3n hidroelectrol\u00edtica o metab\u00f3lica (hipocalcemia, hipomagnesemia, alcalosis).<\/p>\n <\/p>\n
\n- <\/strong>Resumen<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n
<\/p>\n
En esta pr\u00e1ctica experimental, los estudiantes aprenden sobre la estructura y funci\u00f3n muscular, y c\u00f3mo los m\u00fasculos proporcionan la fuerza para mover diferentes partes del cuerpo humano. Los estudiantes aprenden a realizar registros de sus m\u00fasculos esquel\u00e9ticos usando electromiograf\u00eda, registrando m\u00fasculos de los tres tipos de sistemas de palanca. Esta pr\u00e1ctica est\u00e1 dise\u00f1ada para ayudar a los estudiantes a comprender la biomec\u00e1nica del sistema musculoesquel\u00e9tico, y c\u00f3mo el movimiento se relaciona con la actividad el\u00e9ctrica en c\u00e9lulas musculares. La duraci\u00f3n de la pr\u00e1ctica puede ser tan corta como 30 minutos o hasta 2 horas, dependiendo del n\u00famero de m\u00fasculos registrados y la complejidad de las diferentes actividades exploradas.<\/p>\n
\u00a0<\/strong><\/p>\n\n- <\/strong>Introducci\u00f3n<\/strong><\/li>\n<\/ol>\n
\u00a0<\/strong><\/p>\nLos m\u00fasculos esquel\u00e9ticos proporcionan fuerza para mover \u2018palancas\u2019 en el cuerpo humano<\/strong><\/h3>\nLos movimientos del sistema musculoesquel\u00e9tico humano se logran mediante conjuntos de huesos, articulaciones y m\u00fasculos que trabajan juntos de forma muy similar a los sistemas de palanca [Open Learning Initiative, 2016, Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Una palanca est\u00e1 compuesta por una barra o varilla r\u00edgida (el brazo de palanca) que gira alrededor de un punto fijo (el fulcro) y puede mover una carga o superar una resistencia cuando se aplica una fuerza. Las palancas se agrupan en tres clases, dependiendo de la colocaci\u00f3n relativa del fulcro, la fuerza aplicada y la carga o resistencia (Figura 1). Las palancas de clase 1 tienen un fulcro central con la fuerza aplicada en un lado y la carga en el otro (ej., subibaja). Para las palancas de clase 2, la carga es central y la fuerza y el fulcro est\u00e1n en lados opuestos (ej., una carretilla). Para las palancas de clase 3, la fuerza se aplica centralmente y el fulcro y la carga est\u00e1n en extremos opuestos del brazo (ej. un par de pinzas es un par de palancas de tercera clase).<\/p>\n<\/p>\n
Figura 1 <\/em>The three classes of levers \u2014 class 1 (a), class 2 (b), and class 3 (c) \u2014 with corresponding examples in the human body. Shown are the relative positions of the fulcrum (F), resistance (R), and effort (E) or force applied in each case. Image credit: \u201cLever Systems of the Human Body\u201d by Daniel Donnelly, CC BY 4.0, Retrieved from https:\/\/www.flickr.com\/photos\/187096960@N06\/51172431376<\/a><\/span><\/p>\n <\/p>\n
En el cuerpo humano, los huesos act\u00faan como brazos de palanca y las articulaciones como fulcros. La fuerza para superar una resistencia o levantar una carga es proporcionada por la contracci\u00f3n de m\u00fasculos esquel\u00e9ticos, que est\u00e1n unidos a los huesos por tendones [Open Learning Initiative, 2016, Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Las tres clases de palancas s\u00ed se encuentran en el cuerpo humano, aunque algunas son m\u00e1s comunes que otras. Las palancas de clase 1 son raras, pero existen algunos ejemplos, incluyendo el sistema hueso-articulaci\u00f3n responsable de la flexi\u00f3n y extensi\u00f3n de la cabeza (bajar o levantar la cabeza, respectivamente; Figura 1a). En este caso, el fulcro es la articulaci\u00f3n entre el cr\u00e1neo y la primera v\u00e9rtebra cervical. La carga, o resistencia, es el peso de la cabeza misma. La fuerza para levantar la cabeza es aplicada por la contracci\u00f3n de m\u00fasculos esquel\u00e9ticos en el cuello y la parte superior de la espalda, incluyendo el esplenio de la cabeza y semiespinal de la cabeza [Betts et al.<\/em>, 2013]. El brazo de palanca en este caso no es tan obvio como en los sistemas de huesos largos, pero es el cr\u00e1neo mismo. Se puede imaginar una l\u00ednea que va diagonalmente desde los m\u00fasculos del cuello en la izquierda, hacia arriba a trav\u00e9s de la articulaci\u00f3n cervical, y termina en un punto del cr\u00e1neo arriba de la cuenca del ojo.<\/p>\nCuando una persona se pone de puntillas, podemos observar un ejemplo de palanca de clase 2 en el cuerpo humano (Figura 1b). El pie es el brazo de palanca, las articulaciones entre los huesos del pie y los de los dedos \u2014las articulaciones metatarsofal\u00e1ngicas [Betts et al., 2013]\u2014 act\u00faan como punto de apoyo, y la carga es el peso corporal de la persona [Open Learning Initiative, 2016]. La fuerza necesaria para levantar el cuerpo se obtiene mediante la contracci\u00f3n de los m\u00fasculos gastrocnemio (com\u00fanmente llamados gemelos) y s\u00f3leo de la pantorrilla [Betts et al., 2013].<\/p>\n
Las palancas de clase 3 son el tipo m\u00e1s observado en el cuerpo humano [Open Learning Initiative, 2016]. El ejemplo cl\u00e1sico es el complejo formado por el b\u00edceps braquial, el codo y el antebrazo (Figura 1c). En este ejemplo, el antebrazo es el brazo de palanca, la articulaci\u00f3n del codo es el fulcro, y la fuerza requerida para mover el brazo hacia arriba (flexionar) o levantar una carga es proporcionada por el b\u00edceps.<\/p>\n
Estructura del m\u00fasculo esquel\u00e9tico<\/strong><\/h3>\nPara entender c\u00f3mo se contraen los m\u00fasculos, primero debemos conocer su estructura. Los m\u00fasculos esquel\u00e9ticos est\u00e1n compuestos por m\u00faltiples fasc\u00edculos, que son haces de muchas fibras musculares m\u00e1s peque\u00f1as rodeadas por una capa de tejido conectivo (Figura 2). Cada fibra muscular est\u00e1 compuesta a su vez por muchas miofibrillas m\u00e1s peque\u00f1as, que contienen la maquinaria molecular que permite la contracci\u00f3n [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. En muchos m\u00fasculos esquel\u00e9ticos, los fasc\u00edculos se disponen en paralelo, extendi\u00e9ndose a lo largo de la longitud del m\u00fasculo. Otros m\u00fasculos muestran un arreglo circular de fasc\u00edculos. Algunos m\u00fasculos tienen fasc\u00edculos que se encuentran en un punto de inserci\u00f3n (convergente), mientras que otros se extienden desde un tend\u00f3n central (penniforme). El arreglo de los fasc\u00edculos afecta la direcci\u00f3n y el \u00e1ngulo en el que las fibras pueden tirar, y tambi\u00e9n afecta la generaci\u00f3n de fuerza en el m\u00fasculo [Betts et al.<\/em>, 2013].<\/p>\n <\/em><\/p>\nFigura 2 <\/em>Estructura muscular y niveles de organizaci\u00f3n. La imagen superior muestra los fasc\u00edculos musculares. La imagen del medio ampl\u00eda un fasc\u00edculo para mostrar las fibras musculares. La imagen inferior muestra el detalle en una fibra muscular para evidenciar las miofibrillas. Imagen: OpenStax, CC BY 4.0 https:\/\/openstax.org\/books\/anatomy-and-physiology\/pages\/10-2-skeletal-muscle<\/a><\/span><\/p>\nRodeando a la fibra muscular est\u00e1 la membrana plasm\u00e1tica, o sarcolema. En el sarcolema est\u00e1n incrustadas prote\u00ednas transmembrana, como canales i\u00f3nicos que median corrientes y permiten la generaci\u00f3n de potenciales de acci\u00f3n (PA) musculares. Estos PA se propagan a trav\u00e9s de invaginaciones en el sarcolema, conocidas como t\u00fabulos transversos (T) (Figura 3). Posicionado justo al lado de los t\u00fabulos T est\u00e1 el ret\u00edculo sarcoplasm\u00e1tico, el equivalente del ret\u00edculo endoplasm\u00e1tico en el m\u00fasculo. Aqu\u00ed, canales espec\u00edficos responden a los cambios en voltaje generados por los PA que se propagan para iniciar eventos intracelulares que activan la maquinaria contr\u00e1ctil [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013].<\/p>\n<\/p>\n
<\/p>\n
Figura 3 <\/em>Las invaginaciones en el sarcolema forman los t\u00fabulos T, que corren por las miofibrillas y est\u00e1n flanqueados por ret\u00edculo sarcoplasm\u00e1tico (RS) en ambos lados. Derecha<\/em>: Cerca del RS, las prote\u00ednas est\u00e1n organizadas en sarc\u00f3meros, la unidad contr\u00e1ctil del m\u00fasculo. Imagen: Adaptado de im\u00e1genes de OpenStax, CC BY 4.0 https:\/\/openstax.org\/books\/anatomy-and-physiology\/pages\/10-2-skeletal-muscle<\/a><\/span>.<\/u><\/p>\n\u00a0<\/u><\/p>\n
La unidad contr\u00e1ctil funcional del m\u00fasculo esquel\u00e9tico se conoce como sarc\u00f3mero. En los m\u00fasculos esquel\u00e9ticos, los sarc\u00f3meros est\u00e1n organizados en serie a lo largo de la longitud de las miofibrillas. Los cambios regulares y repetidos en la densidad de prote\u00ednas particulares en los sarc\u00f3meros es lo que da a los m\u00fasculos esquel\u00e9ticos su apariencia rayada, o estriada, microsc\u00f3picamente [Rall, 2018].<\/p>\n
Modelo de filamentos deslizantes y relaci\u00f3n longitud-tensi\u00f3n<\/strong><\/h3>\nLos sarc\u00f3meros contienen diversas prote\u00ednas, como la titina, que act\u00faa como un \u00abresorte molecular\u00bb y es importante para establecer la elasticidad y la tensi\u00f3n pasiva en los m\u00fasculos [Granzier and Labeit, 2006]. Sin embargo, la base de la contracci\u00f3n reside en la interacci\u00f3n entre los filamentos de actina (finos) y los filamentos de miosina (gruesos) [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Estos filamentos se disponen en paralelo, con \u00e1reas de superposici\u00f3n. La miosina puede unirse a la actina a trav\u00e9s de sitios de uni\u00f3n en la regi\u00f3n de la cabeza de miosina, formando lo que se denomina un puente cruzado. Cuando la cabeza se mueve, los filamentos se deslizan uno sobre el otro, aumentando el \u00e1rea de superposici\u00f3n y acortando el sarc\u00f3mero (Figura 4).<\/p>\n<\/em><\/p>\nFigura 4 <\/em>Modelo de filamento deslizante de contracci\u00f3n muscular. La imagen superior muestra el sarc\u00f3mero en el m\u00fasculo relajado. Los filamentos presentan zonas de superposici\u00f3n, pero no est\u00e1n activamente conectados. La imagen inferior muestra el sarc\u00f3mero en el m\u00fasculo contra\u00eddo. Las cabezas de miosina se unen a los filamentos de actina, desplaz\u00e1ndose hacia la l\u00ednea M, y se deslizan para acortar el sarc\u00f3mero. Imagen: Richfield, David (2014). \u201cGaler\u00eda m\u00e9dica de David Richfield\u201d. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347\/wjm\/2014.009. ISSN 2002-4436.<\/p>\n <\/p>\n
Cuando esto ocurre en m\u00faltiples sarc\u00f3meros a lo largo de la miofibrilla, esta se acorta. Si el mismo efecto ocurre en muchas miofibrillas dentro de muchos fasc\u00edculos, todo el m\u00fasculo se acorta y produce una contracci\u00f3n. Esta descripci\u00f3n de la interacci\u00f3n entre los filamentos de miosina y actina se denomina modelo de filamento deslizante de contracci\u00f3n [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Los pasos mediante los cuales los filamentos de miosina y actina se enganchan, deslizan, separan y luego se restablecen se denominan en conjunto ciclo de puentes cruzados (tratado con m\u00e1s detalle a continuaci\u00f3n).<\/p>\nExiste un nivel intermedio \u00f3ptimo de superposici\u00f3n de filamentos que produce una tensi\u00f3n m\u00e1xima en el m\u00fasculo [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Muy poca superposici\u00f3n y los filamentos no pueden unirse ni interactuar; demasiada superposici\u00f3n y no hay capacidad para que se deslicen adicionalmente. La relaci\u00f3n entre la superposici\u00f3n de filamentos (es decir, la longitud del sarc\u00f3mero) y la tensi\u00f3n muscular se llama relaci\u00f3n longitud-tensi\u00f3n, y se muestra en Figura 5.<\/p>\n
Glosario de t\u00e9rminos<\/strong><\/p>\n \u00a0<\/strong><\/p>\n \u00c1nodo: <\/strong>En un estimulador el\u00e9ctrico, el \u00e1nodo es el polo positivo, hac\u00eda donde migran los electrones desde el c\u00e1todo (polo negativo).<\/p>\n C\u00e1todo<\/strong>: En un estimulador el\u00e9ctrico, el c\u00e1todo es el polo negativo, desde donde migran los electrones hac\u00eda el \u00e1nodo (polo positivo).<\/p>\n Contracci\u00f3n isom\u00e9trica<\/strong>: Es el tipo de contracci\u00f3n en la cual se genera tensi\u00f3n del m\u00fasculo, pero las fibras musculares se mantienen su longitud.<\/p>\n Contracci\u00f3n isot\u00f3nica:<\/strong> Es la contracci\u00f3n en la que se mantiene una tensi\u00f3n constante en el m\u00fasculo a medida que cambia de longitud.<\/p>\n Latencia<\/strong>: Tiempo que transcurre desde el inicio del est\u00edmulo hasta el inicio de la respuesta.<\/p>\n Unidad Motora:<\/strong> Unidad funcional para describir el control neuronal del proceso de contracci\u00f3n muscular. Cada unidad motora consiste en una motoneurona y todas las fibras musculares que inerva.<\/p>\n Fatiga:<\/strong> Incapacidad para seguir generando un nivel de fuerza o una intensidad de ejercicio determinada.<\/p>\n Tetania:<\/strong> Trastorno caracterizado por un aumento de la excitabilidad de los nervios, espasmos musculares dolorosos, temblores o contracciones musculares intermitentes, provocados por una alteraci\u00f3n hidroelectrol\u00edtica o metab\u00f3lica (hipocalcemia, hipomagnesemia, alcalosis)<\/p>\n Los estudios electrofisiol\u00f3gicos de electromiograf\u00eda (EMG) y velocidad de conducci\u00f3n nerviosa (VCN), son t\u00e9cnicas diagn\u00f3sticas de utilidad en la exploraci\u00f3n del sistema nervioso perif\u00e9rico y del aparato musculoesquel\u00e9tico y la relaci\u00f3n que existe entre ambas.<\/p>\n <\/p>\n 1.1 Velocidad de Conducci\u00f3n Nerviosa<\/strong><\/p>\n Los estudios de conducci\u00f3n nerviosa son t\u00e9cnicas electrofisiol\u00f3gicas que permiten estudiar la propagaci\u00f3n del impulso nervioso en cualquier nervio perif\u00e9rico que puede ser sensitivo, motor o mixto.<\/p>\n Son especialmente \u00fatiles para el diagn\u00f3stico de la enfermedad de nervios perif\u00e9ricos (neuropat\u00eda), o como seguimiento de la recuperaci\u00f3n tras una lesi\u00f3n. La valoraci\u00f3n de la velocidad de conducci\u00f3n nerviosa (VCN) permite comparar los nervios de las extremidades o de regiones proximales de manera bilateral.<\/p>\n El sistema nervioso perif\u00e9rico se compone de dos grandes grupos de fibras nerviosas: mielinizadas y no mielinizadas. La velocidad de conducci\u00f3n de una neurona depende del di\u00e1metro del ax\u00f3n y de la presencia de mielina que lo recubre. Cuanto mayor es el di\u00e1metro del ax\u00f3n, mayor es la velocidad de conducci\u00f3n de los potenciales de acci\u00f3n (clasificaci\u00f3n de Erlanger y Gasser, tabla 1<\/strong>). En los humanos es posible medir la velocidad de conducci\u00f3n de grandes nervios, mediante el registro de los potenciales de acci\u00f3n, medidos extracelularmente sobre la superficie de la piel que cubre al nervio o mediante la activaci\u00f3n del m\u00fasculo que inervan. Los potenciales sensitivos se registran directamente sobre las fibras sensitivas del nervio con electrodos de superficie dispuestos sobre el trayecto del nervio.<\/p>\n Tabla 1.<\/strong> Se describen los tipos de fibras nerviosas, si tienen mielina, la velocidad de conducci\u00f3n, el di\u00e1metro y el tipo de informaci\u00f3n que transmiten.<\/p>\n El potencial motor compuesto registra la actividad el\u00e9ctrica generada por la contracci\u00f3n muscular resultante de la estimulaci\u00f3n de un nervio con fibras motoras y se registra con electrodos de superficie sobre el m\u00fasculo espec\u00edfico. Para el registro, normalmente se utilizan 2 electrodos de superficie, donde un electrodo es activo y el otro es referencial. Se ponen en contacto con el m\u00fasculo o sobre el nervio sensitivo.<\/p>\n El electrodo activo tiene una localizaci\u00f3n proximal y el referencial se localiza distalmente. Estos 2 electrodos reciben el est\u00edmulo que provocamos en el nervio correspondiente. Para la estimulaci\u00f3n, usualmente se usa un electrodo bipolar, donde un pulso de corriente se genera entre el c\u00e1todo, y el \u00e1nodo; este pulso de corriente despolariza al nervio adyacente y genera un potencial que se propaga a trav\u00e9s de este.<\/p>\n Dicho est\u00edmulo debe realizarse de forma creciente hasta asegurar un est\u00edmulo m\u00e1ximo, es decir, un 20% superior al que evoca un potencial de amplitud m\u00e1xima. En cada paciente var\u00eda la intensidad del est\u00edmulo dependiendo de varios factores, tales como, el grado de relajaci\u00f3n del m\u00fasculo, las condiciones de la piel, la presencia de edema, la cantidad de tejido adiposo, etc.<\/p>\n Los par\u00e1metros por estudiar son los siguientes:<\/p>\n – Latencia inicial<\/u>: Es el tiempo transcurrido entre la estimulaci\u00f3n y la aparici\u00f3n de la respuesta en un sitio de registro. Se mide en milisegundos (ms).<\/p>\n – Velocidad de conducci\u00f3n<\/u>: se expresa en metros por segundo (m\/s) y refleja la velocidad con la que se propaga el est\u00edmulo a trav\u00e9s del nervio, desde la estimulaci\u00f3n distal hasta la proximal en la conducci\u00f3n motora (VCM). Se expresa como resultante de la diferencia entre las latencias iniciales del potencial registrado en un sitio proximal y uno distal entre la distancia medida en mil\u00edmetros (mm) que hay entre ambos est\u00edmulos.<\/p>\n – Caracter\u00edsticas del potencial<\/u>: Se eval\u00faa la forma, amplitud, duraci\u00f3n y \u00e1rea bajo la curva. Las fibras nerviosas de mayor di\u00e1metro de los nervios perif\u00e9ricos conducen la corriente el\u00e9ctrica por encima de 45 m\/s transmitiendo el impulso de forma saltatoria entre los n\u00f3dulos de Ranvier hasta llegar al m\u00fasculo.<\/p>\n <\/p>\n 1.2 Electromiograf\u00eda <\/strong><\/p>\n Se utiliza el t\u00e9rmino electromiograf\u00eda (EMG) para referirse a las t\u00e9cnicas utilizadas en el estudio funcional del sistema neuromuscular tanto en reposo como durante una contracci\u00f3n. Su fundamento el\u00e9ctrico se basa en el registro de potenciales bioel\u00e9ctricos.\u00a0Los equipos de EMG para el registro y an\u00e1lisis de los potenciales de acci\u00f3n del m\u00fasculo est\u00e1n compuestos por electrodos de superficie o aguja que captan la se\u00f1al y, una vez amplificados y filtrados, son convertidos en una se\u00f1al digital. Adem\u00e1s de la se\u00f1al digital visual, los aparatos de EMG tienen altavoces para la captaci\u00f3n ac\u00fastica de la se\u00f1al anal\u00f3gica.<\/p>\n Patr\u00f3n de descarga de la unidad motora. <\/strong>La unidad motora est\u00e1 formada o constituida por una sola neurona motora inferior (incluyendo el cuerpo celular y sus prolongaciones) y todas las fibras musculares inervadas por las ramificaciones de su ax\u00f3n.<\/p>\n El m\u00fasculo de un sujeto sano en reposo no muestra actividad el\u00e9ctrica alguna en el EMG. Una contracci\u00f3n voluntaria media causa descargas de bajas frecuencias (1 o 2 impulsos por segundo), de una o pocas unidades motoras.\u00a0 El esfuerzo incrementa la fuerza muscular y se asocia con dos cambios relacionados pero separados en el patr\u00f3n de descarga de la unidad motora: a) reclutamiento de las unidades previamente inactivas, y b) mayor rapidez en el disparo de las unidades ya activadas.<\/p>\n Un sujeto sano puede ser capaz de activar una o dos unidades motoras inicialmente. Las unidades motoras activadas son peque\u00f1as y probablemente representan las fibras musculares de tipo I. Aquellas que son reclutadas m\u00e1s tarde son considerablemente m\u00e1s grandes y reflejan la participaci\u00f3n de las unidades de tipo II, a esto se le conoce como \u201cprincipio de tama\u00f1o\u201d o \u201cley de Henneman\u201d (figura 1<\/strong>). Normalmente la frecuencia de disparo es de 10 a 12 Hz.<\/p>\n Figura 1.<\/strong> La Ley de Henneman o el \u201cprincipio del tama\u00f1o\u00bb) establece que, dado que el tama\u00f1o de las motoneuronas determina su umbral de excitaci\u00f3n, durante la aplicaci\u00f3n de una fuerza muscular las unidades motoras de menor tama\u00f1o ser\u00e1n las primeras en reclutarse, y en la medida en que el esfuerzo lo requiera, se ir\u00e1n reclutando m\u00e1s unidades motoras en un patr\u00f3n estereotipado seg\u00fan su progresivo tama\u00f1o (Parodi, 2017).<\/p>\n <\/p>\n Patr\u00f3n de reclutamiento o interferencia. <\/strong>Cuando se incrementa la fuerza de contracci\u00f3n, se van sumando un mayor n\u00famero de unidades motoras activas que empiezan a disparar r\u00e1pidamente. La activaci\u00f3n simult\u00e1nea de muchas unidades motoras es un fen\u00f3meno llamado reclutamiento <\/strong>y no permite el reconocimiento de potenciales de unidades motoras individuales. Esta respuesta sumatoria usualmente se refiere como patr\u00f3n de interferencia<\/strong>. Este patr\u00f3n es una medida de la densidad o n\u00famero de espigas que se generan y el promedio de amplitud de todos los potenciales de la unidad motora. La configuraci\u00f3n y la frecuencia de disparo de cada potencial de la unidad motora, depende del n\u00famero de neuronas motoras capaces de estar descargando. Al analizar el patr\u00f3n de interferencia, es importante determinar no s\u00f3lo c\u00f3mo descargan las unidades motoras, sino tambi\u00e9n el n\u00famero de unidades disparando proporcionalmente para alcanzar la fuerza muscular ejercida. El m\u00fasculo a m\u00e1ximo esfuerzo es el resultado de la contracci\u00f3n de todas las unidades motoras funcionantes en el m\u00fasculo en cuesti\u00f3n. Durante el esfuerzo m\u00e1ximo, las unidades motoras aisladas descargan a frecuencias en el rango de 25 a 50 impulsos por segundo. En el m\u00fasculo normal aparece un trazado muy rico o interferencial que borra la l\u00ednea base como consecuencia de que las unidades motoras aumentan de frecuencia de contracci\u00f3n y a su vez hay un mayor reclutamiento de unidades motoras.<\/p>\n \u00a0<\/strong><\/p>\n 2.1 Preguntas<\/strong><\/p>\n Actividad 1. En parejas respondan las siguientes preguntas:<\/strong><\/p>\n Actividad 2. Velocidad de conducci\u00f3n nerviosa y electromiograf\u00eda<\/strong><\/p>\n Sujetos y materiales para la pr\u00e1ctica<\/strong>:<\/p>\n Figura 2.<\/strong> Equipo Cadwell, con equipo de c\u00f3mputo y estimulador<\/p>\n <\/p>\n 2.1 Pr\u00e1ctica de Velocidad de conducci\u00f3n nerviosa<\/strong><\/p>\n <\/p>\n Colocaci\u00f3n de los electrodos\u00a0<\/strong><\/p>\n <\/p>\n Para la realizaci\u00f3n de esta pr\u00e1ctica, siga las instrucciones del docente.<\/p>\n 1) En la secci\u00f3n de ayuda del programa (ver manual operativo, o en la secci\u00f3n \u201chelp\u201d del programa) se se\u00f1alan claramente los puntos de estimulaci\u00f3n y registro para la exploraci\u00f3n de diferentes nervios. Pueden seleccionar distintos nervios, sin embargo, recomendamos el nervio mediano.<\/p>\n Figura 3.<\/strong> Ejemplo de t\u00e9cnica adecuada de estimulaci\u00f3n, proximal 2A y distal 2B de nervio mediano.<\/p>\n 2) Obtenga los registros de la actividad nerviosa a diferentes distancias de la ubicaci\u00f3n de los electrodos de estimulaci\u00f3n. Debe haber medido dichas distancias para poder calcular<\/strong>.<\/p>\n 3) Obtenga registros de velocidad de conducci\u00f3n de fibras motoras y mida las velocidades de conducci\u00f3n.<\/p>\n 4) Si es posible, se puede sumergir el brazo en agua fr\u00eda o tibia y comparar lo obtenido con el brazo a temperatura ambiente, para que se evidencien los cambios de VNC con los cambios de temperatura.<\/p>\n 5) Mediante el programa del equipo puede usted medir para ambos tipos de potenciales la latencia inicial, la latencia terminal, amplitud base y amplitud pico. Y en base a ellos obtener duraci\u00f3n del potencial, \u00e1rea de este y al ingresar la distancia entre est\u00edmulos proximal y distal obtener tambi\u00e9n la velocidad de conducci\u00f3n.<\/p>\n 6) Midan diferentes nervios y compare de manera bilateral los resultados.<\/p>\n 7) Midan a diferentes compa\u00f1eros de la clase.<\/p>\n 8) Tabulen sus resultados y compare los registros obtenidos para los diferentes est\u00edmulos utilizados y para v\u00edas motoras y sensitivas.<\/p>\n 9) Comparen los resultados de todos los alumnos medidos.<\/p>\n 10) Eval\u00faen si los valores de latencia, velocidad y amplitud se encuentran dentro de los valores de referencia (el programa muestra los valores de referencia, ver el manual operativo).<\/p>\n 11) \u00bfQu\u00e9 diferencias son evidentes en la morfolog\u00eda, amplitud, duraci\u00f3n y latencias de los potenciales motores contra los sensoriales?<\/p>\n 12) \u00bfEncuentra alguna diferencia entre los registros de un voluntario masculino y un femenino?<\/p>\n \u00a0<\/strong><\/p>\n 2.3 D<\/strong>esarrollo de la pr\u00e1ctica de electromiograf\u00eda<\/strong><\/p>\n Obtenci\u00f3n de un electromiograma de superficie (EMG) est\u00e1ndar:\u00a0<\/strong><\/p>\n 1) En un voluntario, seleccione el m\u00fasculo del que se obtendr\u00e1 el registro, b\u00edceps braquial, por ejemplo. La superficie deber\u00e1 estar descubierta, la regi\u00f3n deber\u00e1 estar libre de ropa, pulseras, relojes, etc.<\/p>\n 2) Limpie con algod\u00f3n y alcohol la regi\u00f3n en donde se colocar\u00e1n los electrodos de superficie.<\/p>\n 3) Coloque un electrodo cerca de la inserci\u00f3n proximal del m\u00fasculo en estudio y otro cerca de la inserci\u00f3n distal, de manera que queden paralelos a las fibras del m\u00fasculo (esta ubicaci\u00f3n se puede variar dependiendo de la longitud del m\u00fasculo a explorar). Para la colocaci\u00f3n adecuada de los electrodos, puede en la ventana del programa \u201cayuda\u201d, seleccione el \u201cEMG\u201d, se abrir\u00e1 una lista de los m\u00fasculos que puede explorar y donde deber\u00eda colocar los electrodos (figura 4<\/strong>).<\/p>\n 4) Coloque un tercer electrodo en cualquier otra parte del cuerpo, alejado del sitio donde se encuentren los electrodos de registro.<\/p>\n 5) Una vez activado el sistema de registro se puede obtener un registro inicial como el que se muestra a continuaci\u00f3n:<\/p>\n Figura 4.<\/strong> Manual de referencias para la colocaci\u00f3n de los electrodos.<\/p>\n <\/p>\n Obtenci\u00f3n del EMG en diversas condiciones<\/strong><\/p>\n <\/p>\n En un voluntario, comience el registro de la actividad muscular (figura 5<\/strong>) y realicen las siguientes maniobras:<\/p>\n 1) Contracci\u00f3n isot\u00f3nica:<\/strong> Coloque los electrodos en los extremos del b\u00edceps braquial y pida al paciente que levante un peso de valor conocido, registre el EMG de dicho movimiento.<\/p>\n 2) Contracci\u00f3n isom\u00e9trica:<\/strong> Coloque los electrodos en los extremos del b\u00edceps braquial y pida al paciente que mantenga levantado el peso, manteniendo un \u00e1ngulo de 45\u00b0 entre el brazo y el antebrazo, registre el EMG de este fen\u00f3meno.<\/p>\n 3) Reclutamiento de unidades motoras:<\/strong> Con la misma preparaci\u00f3n se pedir\u00e1 al paciente que levante un peso cuyo valor se ir\u00e1 incrementando paulatinamente. Registre el EMG durante toda la operaci\u00f3n.<\/p>\n 4) Fatiga de contracci\u00f3n: <\/strong>Con la misma preparaci\u00f3n pida al voluntario que realice flexiones y extensiones del antebrazo sobre el brazo hasta que la amplitud y duraci\u00f3n del fen\u00f3meno el\u00e9ctrico que registra se reduzca en al menos un 50%.<\/p>\n Figura 5<\/strong>. Electromiograma t\u00edpico, en las abscisas se encuentra el tiempo (ms), en las ordenadas el voltaje (mV)<\/p>\n Resultados Pr\u00e1ctica EMG <\/strong><\/p>\n El registro que usted obtuvo se puede analizar de varias maneras. La m\u00e1s sencilla es medir la duraci\u00f3n y la amplitud (voltaje) de la descarga el\u00e9ctrica que se produce cuando se contrae el m\u00fasculo contra una carga cero o en el reposo. Es decir, cuando no se le aplica ninguna resistencia, y se compara con la magnitud y duraci\u00f3n de esta descarga cuando se aplican resistencias sucesivas. Estos valores, de voltaje y duraci\u00f3n de cada contracci\u00f3n, se pueden representar en una gr\u00e1fica que relacione el peso levantado respecto a las caracter\u00edsticas el\u00e9ctricas de la contracci\u00f3n.<\/p>\n Para finalizar, respondan:<\/p>\n 1) \u00bfPuede usted medir la intensidad de la contracci\u00f3n en los registros obtenidos?<\/p>\n 2) De ser as\u00ed, \u00bfde qu\u00e9 magnitud es? Si la respuesta es negativa \u00bfcu\u00e1l es la raz\u00f3n? \u00bfQu\u00e9 otro tipo de an\u00e1lisis se puede hacer?<\/p>\n 3) \u00bfC\u00f3mo se modifica el EMG al aumentar la carga?<\/p>\n 4) \u00bfQu\u00e9 cambios ocurren cuando se fatiga el m\u00fasculo?<\/p>\n 5) \u00bfEl EMG cambia seg\u00fan el m\u00fasculo?<\/p>\n 6) \u00bfSi cambia la posici\u00f3n de los electrodos tambi\u00e9n lo hace la forma del EMG?<\/p>\n \u00a0<\/strong><\/p>\n \u00a0<\/strong><\/p>\n \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Esta obra est\u00e1 bajo una\u00a0 Licencia Creative Commons Atribuci\u00f3n 4.0 Internacional<\/p>\n [\/et_pb_text][\/et_pb_column][et_pb_column type=\u00bb1_2″ _builder_version=\u00bb4.16″ _module_preset=\u00bbdefault\u00bb global_colors_info=\u00bb{}\u00bb theme_builder_area=\u00bbpost_content\u00bb][et_pb_text _builder_version=\u00bb4.25.0″ _module_preset=\u00bbdefault\u00bb hover_enabled=\u00bb0″ global_colors_info=\u00bb{}\u00bb theme_builder_area=\u00bbpost_content\u00bb sticky_enabled=\u00bb0″]<\/p>\n \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0Antes<\/strong> de esta pr\u00e1ctica, los estudiantes deber\u00edan ser capaces de:<\/p>\n Durante<\/strong> esta pr\u00e1ctica, los estudiantes:<\/p>\n Despu\u00e9s<\/strong> de esta pr\u00e1ctica, los estudiantes deber\u00edan ser capaces de:<\/p>\n<\/li>\n <\/strong><\/p>\n Glosario de t\u00e9rminos<\/strong><\/p>\n \u00c1nodo: <\/strong>En un estimulador el\u00e9ctrico, el \u00e1nodo es el polo positivo, hac\u00eda donde migran los electrones desde el c\u00e1todo (polo negativo).<\/p>\n C\u00e1todo<\/strong>: En un estimulador el\u00e9ctrico, el c\u00e1todo es el polo negativo, desde donde migran los electrones hac\u00eda el \u00e1nodo (polo positivo).<\/p>\n Contracci\u00f3n isom\u00e9trica<\/strong>: Es el tipo de contracci\u00f3n en la cual se genera tensi\u00f3n del m\u00fasculo, pero las fibras musculares se mantienen su longitud.<\/p>\n Contracci\u00f3n isot\u00f3nica:<\/strong> Es la contracci\u00f3n en la que se mantiene una tensi\u00f3n constante en el m\u00fasculo a medida que cambia de longitud.<\/p>\n Latencia<\/strong>: Tiempo que transcurre desde el inicio del est\u00edmulo hasta el inicio de la respuesta.<\/p>\n Unidad Motora:<\/strong> Unidad funcional para describir el control neuronal del proceso de contracci\u00f3n muscular. Cada unidad motora consiste en una motoneurona y todas las fibras musculares que inerva.<\/p>\n Fatiga:<\/strong> Incapacidad para seguir generando un nivel de fuerza o una intensidad de ejercicio determinada.<\/p>\n Tetania:<\/strong> Trastorno caracterizado por un aumento de la excitabilidad de los nervios, espasmos musculares dolorosos, temblores o contracciones musculares intermitentes, provocados por una alteraci\u00f3n hidroelectrol\u00edtica o metab\u00f3lica (hipocalcemia, hipomagnesemia, alcalosis).<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n En esta pr\u00e1ctica experimental, los estudiantes aprenden sobre la estructura y funci\u00f3n muscular, y c\u00f3mo los m\u00fasculos proporcionan la fuerza para mover diferentes partes del cuerpo humano. Los estudiantes aprenden a realizar registros de sus m\u00fasculos esquel\u00e9ticos usando electromiograf\u00eda, registrando m\u00fasculos de los tres tipos de sistemas de palanca. Esta pr\u00e1ctica est\u00e1 dise\u00f1ada para ayudar a los estudiantes a comprender la biomec\u00e1nica del sistema musculoesquel\u00e9tico, y c\u00f3mo el movimiento se relaciona con la actividad el\u00e9ctrica en c\u00e9lulas musculares. La duraci\u00f3n de la pr\u00e1ctica puede ser tan corta como 30 minutos o hasta 2 horas, dependiendo del n\u00famero de m\u00fasculos registrados y la complejidad de las diferentes actividades exploradas.<\/p>\n \u00a0<\/strong><\/p>\n \u00a0<\/strong><\/p>\n Los movimientos del sistema musculoesquel\u00e9tico humano se logran mediante conjuntos de huesos, articulaciones y m\u00fasculos que trabajan juntos de forma muy similar a los sistemas de palanca [Open Learning Initiative, 2016, Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Una palanca est\u00e1 compuesta por una barra o varilla r\u00edgida (el brazo de palanca) que gira alrededor de un punto fijo (el fulcro) y puede mover una carga o superar una resistencia cuando se aplica una fuerza. Las palancas se agrupan en tres clases, dependiendo de la colocaci\u00f3n relativa del fulcro, la fuerza aplicada y la carga o resistencia (Figura 1). Las palancas de clase 1 tienen un fulcro central con la fuerza aplicada en un lado y la carga en el otro (ej., subibaja). Para las palancas de clase 2, la carga es central y la fuerza y el fulcro est\u00e1n en lados opuestos (ej., una carretilla). Para las palancas de clase 3, la fuerza se aplica centralmente y el fulcro y la carga est\u00e1n en extremos opuestos del brazo (ej. un par de pinzas es un par de palancas de tercera clase).<\/p>\n Figura 1 <\/em>The three classes of levers \u2014 class 1 (a), class 2 (b), and class 3 (c) \u2014 with corresponding examples in the human body. Shown are the relative positions of the fulcrum (F), resistance (R), and effort (E) or force applied in each case. Image credit: \u201cLever Systems of the Human Body\u201d by Daniel Donnelly, CC BY 4.0, Retrieved from https:\/\/www.flickr.com\/photos\/187096960@N06\/51172431376<\/a><\/span><\/p>\n <\/p>\n En el cuerpo humano, los huesos act\u00faan como brazos de palanca y las articulaciones como fulcros. La fuerza para superar una resistencia o levantar una carga es proporcionada por la contracci\u00f3n de m\u00fasculos esquel\u00e9ticos, que est\u00e1n unidos a los huesos por tendones [Open Learning Initiative, 2016, Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Las tres clases de palancas s\u00ed se encuentran en el cuerpo humano, aunque algunas son m\u00e1s comunes que otras. Las palancas de clase 1 son raras, pero existen algunos ejemplos, incluyendo el sistema hueso-articulaci\u00f3n responsable de la flexi\u00f3n y extensi\u00f3n de la cabeza (bajar o levantar la cabeza, respectivamente; Figura 1a). En este caso, el fulcro es la articulaci\u00f3n entre el cr\u00e1neo y la primera v\u00e9rtebra cervical. La carga, o resistencia, es el peso de la cabeza misma. La fuerza para levantar la cabeza es aplicada por la contracci\u00f3n de m\u00fasculos esquel\u00e9ticos en el cuello y la parte superior de la espalda, incluyendo el esplenio de la cabeza y semiespinal de la cabeza [Betts et al.<\/em>, 2013]. El brazo de palanca en este caso no es tan obvio como en los sistemas de huesos largos, pero es el cr\u00e1neo mismo. Se puede imaginar una l\u00ednea que va diagonalmente desde los m\u00fasculos del cuello en la izquierda, hacia arriba a trav\u00e9s de la articulaci\u00f3n cervical, y termina en un punto del cr\u00e1neo arriba de la cuenca del ojo.<\/p>\n Cuando una persona se pone de puntillas, podemos observar un ejemplo de palanca de clase 2 en el cuerpo humano (Figura 1b). El pie es el brazo de palanca, las articulaciones entre los huesos del pie y los de los dedos \u2014las articulaciones metatarsofal\u00e1ngicas [Betts et al., 2013]\u2014 act\u00faan como punto de apoyo, y la carga es el peso corporal de la persona [Open Learning Initiative, 2016]. La fuerza necesaria para levantar el cuerpo se obtiene mediante la contracci\u00f3n de los m\u00fasculos gastrocnemio (com\u00fanmente llamados gemelos) y s\u00f3leo de la pantorrilla [Betts et al., 2013].<\/p>\n Las palancas de clase 3 son el tipo m\u00e1s observado en el cuerpo humano [Open Learning Initiative, 2016]. El ejemplo cl\u00e1sico es el complejo formado por el b\u00edceps braquial, el codo y el antebrazo (Figura 1c). En este ejemplo, el antebrazo es el brazo de palanca, la articulaci\u00f3n del codo es el fulcro, y la fuerza requerida para mover el brazo hacia arriba (flexionar) o levantar una carga es proporcionada por el b\u00edceps.<\/p>\n Para entender c\u00f3mo se contraen los m\u00fasculos, primero debemos conocer su estructura. Los m\u00fasculos esquel\u00e9ticos est\u00e1n compuestos por m\u00faltiples fasc\u00edculos, que son haces de muchas fibras musculares m\u00e1s peque\u00f1as rodeadas por una capa de tejido conectivo (Figura 2). Cada fibra muscular est\u00e1 compuesta a su vez por muchas miofibrillas m\u00e1s peque\u00f1as, que contienen la maquinaria molecular que permite la contracci\u00f3n [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. En muchos m\u00fasculos esquel\u00e9ticos, los fasc\u00edculos se disponen en paralelo, extendi\u00e9ndose a lo largo de la longitud del m\u00fasculo. Otros m\u00fasculos muestran un arreglo circular de fasc\u00edculos. Algunos m\u00fasculos tienen fasc\u00edculos que se encuentran en un punto de inserci\u00f3n (convergente), mientras que otros se extienden desde un tend\u00f3n central (penniforme). El arreglo de los fasc\u00edculos afecta la direcci\u00f3n y el \u00e1ngulo en el que las fibras pueden tirar, y tambi\u00e9n afecta la generaci\u00f3n de fuerza en el m\u00fasculo [Betts et al.<\/em>, 2013].<\/p>\n Figura 2 <\/em>Estructura muscular y niveles de organizaci\u00f3n. La imagen superior muestra los fasc\u00edculos musculares. La imagen del medio ampl\u00eda un fasc\u00edculo para mostrar las fibras musculares. La imagen inferior muestra el detalle en una fibra muscular para evidenciar las miofibrillas. Imagen: OpenStax, CC BY 4.0 https:\/\/openstax.org\/books\/anatomy-and-physiology\/pages\/10-2-skeletal-muscle<\/a><\/span><\/p>\n Rodeando a la fibra muscular est\u00e1 la membrana plasm\u00e1tica, o sarcolema. En el sarcolema est\u00e1n incrustadas prote\u00ednas transmembrana, como canales i\u00f3nicos que median corrientes y permiten la generaci\u00f3n de potenciales de acci\u00f3n (PA) musculares. Estos PA se propagan a trav\u00e9s de invaginaciones en el sarcolema, conocidas como t\u00fabulos transversos (T) (Figura 3). Posicionado justo al lado de los t\u00fabulos T est\u00e1 el ret\u00edculo sarcoplasm\u00e1tico, el equivalente del ret\u00edculo endoplasm\u00e1tico en el m\u00fasculo. Aqu\u00ed, canales espec\u00edficos responden a los cambios en voltaje generados por los PA que se propagan para iniciar eventos intracelulares que activan la maquinaria contr\u00e1ctil [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013].<\/p>\n <\/p>\n Figura 3 <\/em>Las invaginaciones en el sarcolema forman los t\u00fabulos T, que corren por las miofibrillas y est\u00e1n flanqueados por ret\u00edculo sarcoplasm\u00e1tico (RS) en ambos lados. Derecha<\/em>: Cerca del RS, las prote\u00ednas est\u00e1n organizadas en sarc\u00f3meros, la unidad contr\u00e1ctil del m\u00fasculo. Imagen: Adaptado de im\u00e1genes de OpenStax, CC BY 4.0 https:\/\/openstax.org\/books\/anatomy-and-physiology\/pages\/10-2-skeletal-muscle<\/a><\/span>.<\/u><\/p>\n \u00a0<\/u><\/p>\n La unidad contr\u00e1ctil funcional del m\u00fasculo esquel\u00e9tico se conoce como sarc\u00f3mero. En los m\u00fasculos esquel\u00e9ticos, los sarc\u00f3meros est\u00e1n organizados en serie a lo largo de la longitud de las miofibrillas. Los cambios regulares y repetidos en la densidad de prote\u00ednas particulares en los sarc\u00f3meros es lo que da a los m\u00fasculos esquel\u00e9ticos su apariencia rayada, o estriada, microsc\u00f3picamente [Rall, 2018].<\/p>\n Los sarc\u00f3meros contienen diversas prote\u00ednas, como la titina, que act\u00faa como un \u00abresorte molecular\u00bb y es importante para establecer la elasticidad y la tensi\u00f3n pasiva en los m\u00fasculos [Granzier and Labeit, 2006]. Sin embargo, la base de la contracci\u00f3n reside en la interacci\u00f3n entre los filamentos de actina (finos) y los filamentos de miosina (gruesos) [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Estos filamentos se disponen en paralelo, con \u00e1reas de superposici\u00f3n. La miosina puede unirse a la actina a trav\u00e9s de sitios de uni\u00f3n en la regi\u00f3n de la cabeza de miosina, formando lo que se denomina un puente cruzado. Cuando la cabeza se mueve, los filamentos se deslizan uno sobre el otro, aumentando el \u00e1rea de superposici\u00f3n y acortando el sarc\u00f3mero (Figura 4).<\/p>\n Figura 4 <\/em>Modelo de filamento deslizante de contracci\u00f3n muscular. La imagen superior muestra el sarc\u00f3mero en el m\u00fasculo relajado. Los filamentos presentan zonas de superposici\u00f3n, pero no est\u00e1n activamente conectados. La imagen inferior muestra el sarc\u00f3mero en el m\u00fasculo contra\u00eddo. Las cabezas de miosina se unen a los filamentos de actina, desplaz\u00e1ndose hacia la l\u00ednea M, y se deslizan para acortar el sarc\u00f3mero. Imagen: Richfield, David (2014). \u201cGaler\u00eda m\u00e9dica de David Richfield\u201d. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347\/wjm\/2014.009. ISSN 2002-4436.<\/p>\n <\/p>\n Cuando esto ocurre en m\u00faltiples sarc\u00f3meros a lo largo de la miofibrilla, esta se acorta. Si el mismo efecto ocurre en muchas miofibrillas dentro de muchos fasc\u00edculos, todo el m\u00fasculo se acorta y produce una contracci\u00f3n. Esta descripci\u00f3n de la interacci\u00f3n entre los filamentos de miosina y actina se denomina modelo de filamento deslizante de contracci\u00f3n [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Los pasos mediante los cuales los filamentos de miosina y actina se enganchan, deslizan, separan y luego se restablecen se denominan en conjunto ciclo de puentes cruzados (tratado con m\u00e1s detalle a continuaci\u00f3n).<\/p>\n Existe un nivel intermedio \u00f3ptimo de superposici\u00f3n de filamentos que produce una tensi\u00f3n m\u00e1xima en el m\u00fasculo [Guyton and Hall, 2016, Betts et al.<\/em>, 2013]. Muy poca superposici\u00f3n y los filamentos no pueden unirse ni interactuar; demasiada superposici\u00f3n y no hay capacidad para que se deslicen adicionalmente. La relaci\u00f3n entre la superposici\u00f3n de filamentos (es decir, la longitud del sarc\u00f3mero) y la tensi\u00f3n muscular se llama relaci\u00f3n longitud-tensi\u00f3n, y se muestra en Figura 5.<\/p>\n<\/ol>\n
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VELOCIDAD DE CONDUCCI\u00d3N NERVIOSA Y FISIOLOG\u00cdA DE LA CONTRACCI\u00d3N MUSCULAR (SOFTWARE Y HARDWARE LIBRE)<\/strong><\/h3>\n
Objetivos de aprendizaje<\/strong><\/h3>\n
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Los m\u00fasculos esquel\u00e9ticos proporcionan fuerza para mover \u2018palancas\u2019 en el cuerpo humano<\/strong><\/h3>\n
<\/p>\nEstructura del m\u00fasculo esquel\u00e9tico<\/strong><\/h3>\n
<\/em><\/p>\n<\/p>\nModelo de filamentos deslizantes y relaci\u00f3n longitud-tensi\u00f3n<\/strong><\/h3>\n
<\/em><\/p>\n
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