laboratorio de fisiología veterinaria

LABORATORIO DE FISIOLOGÍA VETERINARIA
Facultad de Ciencias Agrarias
Universidad de Antioquia
Fecha de elaboración: 13 de abril de 2015.
GUÍA DE LABORATORIO DE
Reflejo de inmersión
Fecha de actualización: 10 de julio de 2015
Docentes:
Carlos Andrés Giraldo Echeverri.
Carlos Arturo Morales Vallecilla.
Materiales y equipos:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Powerlab 26T®.
Computador.
LabTutor®.
Transductor de pulso.
Recipiente plástico (en el que quepa el rostro).
Agua fría.
g)
h)
i)
j)
Hielo.
Termómetro.
Transductor de banda respiratoria.
Esfigmomanómetro.
Esta práctica de laboratorio tiene los siguientes objetivos de aprendizaje:
Al final de este laboratorio usted podrá:
 Describir los cambios fisiológicos observados en el reflejo de inmersión
 Describir los efectos fisiológicos de la apnea
 Enumerar las diferencias fisiológicas entre la apnea y el buceo
 Analizar las repercusiones fisiológicas del reflejo de inmersión.
Conceptos técnicos para revisar:





Autoescalar o escalar manualmente los registros.
El concepto de canal de registro.
Unidades de medida en las que se están obteniendo los registros.
Uso del marcador y del cursor para realizar mediciones.
El ingreso de datos a tablas de análisis.
Conceptos teóricos para revisar:


Concepto de reflejo.
Lectura de la bibliografía de fondo disponible en el LabTutor® (Cuadro 1: como anexo en esta guía). Deben
consultar las palabras señaladas para la evaluación del laboratorio.
Procedimiento:
1.
2.
3.
4.
Ingresar al software LabTutor®.
Iniciar sesión con los nombres de usuario y claves de los integrantes del grupo.
Ingresar al laboratorio: Reflejo de inmersión.
Realicen la lectura recomendada acerca del contexto fisiológico del reflejo de la inmersión. Esta la
encuentran en el botón de “Fondo” al lado del menú desplegable:
5. Leer detenidamente cada uno de los pasos durante su ejecución.
6. Preparación del sujeto de prueba y configuración del equipo.
Coloque el transductor de pulso en el dedo medio del sujeto de prueba. Conéctelo a la ENTRADA 2 del Powerlab®.
Recuerden que para obtener mejores registros, es necesario no mover la mano o el dedo durante las mediciones.
Prepare un recipiente donde se acomode el rostro del sujeto de prueba. Llénelo con agua fría (10-15°C). Utilice hielo si
es necesario para alcanzar la temperatura, contrólela con un termómetro.
El sujeto de prueba debe ubicarse cómodamente frente al recipiente con agua, y acerca el rostro lo suficiente, pero sin
tocarla, inicialmente. Es importante estar TRANQUILO Y CÓMODO, para obtener mejores registros.
7. Ejercicio 1: Simulación de inmersión y frecuencia
a) El sujeto de prueba inicia con el rostro muy cerca del agua, pero sin tocarla. Inicien el registro de pulso, con el
comentario “reposo”.
b) Indíquenle que inspire profundamente, luego, que espire un poco del aire y sumerga el rostro hasta las mejillas;
agreguen el comentario “inmersión”.
c) Registren durante 30 segundos, mientras el sujeto permanece con el rostro sumergido. Es ideal que una persona
pueda tocarlo levemente cada 10 segundos, para evitar ansiedad durante el registro de inmersión.
d) A los 30 segundos indíquenle que puede salir de la inmersión, agreguen el comentario “recuperación” y continúen
registrando durante 30 segundos mas. Es ideal que este movimiento de salida sea tranquilo y lento, solamente
retirando levemente el rostro del agua, para evitar tantos movimientos que serán detectados por el transductor
de pulso.
e) Obtendrán registros similares a la Figura 1.
Figura 1. Registro de pulso durante la inmersión.
Análisis: Realicen los análisis en términos de frecuencia y amplitud de pulso, en cada una de las etapas de medición:
reposo, inmersión y recuperación. Discutan los hallazgos encontrados con relación a la bibliografía de fondo.
8. Ejercicio 2: Apnea y frecuencia cardíaca:
Para este ejercicio, el sujeto de prueba tendrá la misma preparación del ejercicio anterior.
a) Registre durante 15 segundos con el sujeto cerca del agua, pero sin tocarla; agreguen el comentario “reposo”.
b) Solicítenle que inspire profundamente, que espire un poco de aire y que lo retenga, PERO, sin sumergir el rostro,
ni tocar el agua. Registren durante 30 segundos, con el comentario “apnea”.
c) Indíquenle que puede respirar nuevamente, y continúen registrando por otros 30 segundos; agreguen el
comentario “respiración normal”.
Análisis: Realicen los análisis en términos de frecuencia y amplitud de pulso, en cada una de las etapas de medición:
reposo, inmersión y recuperación. Discutan los hallazgos encontrados con relación a la bibliografía de fondo.
9. Preparación del sujeto de prueba:
a) Desconecte el transductor de pulso.
b) Ideal que el sujeto de prueba sea una persona de contextura promedio a delgada (circunferencia del muslo entre 25
y 34 cm).
c) Coloque la banda respiratoria alrededor de una de las pantorrillas (puede ser encima de la ropa). Deberá quedar lo
suficientemente ajustado como para quedar bajo tensión. Conéctelo a la ENTRADA 1.
d) Coloque la banda del esfigmomanómetro alrededor del muslo, en la misma pierna donde ubico la banda respiratoria.
Figura 2. Preparación del sujeto de prueba para el ejercicio de medir el efecto de la inmersión sobre la circulación
periférica.
e) Lean los hipervínculos del texto en el LabTutor®. Deben practicar como inflar la banda del esfigmomanómetro hasta
60 mmHg, y luego retirarla pasados 30 segundo. Esa presión es suficiente para cerrar el retorno venoso desde la pierna
hacia el corazón, pero no impide la llegada de sangre arterial. Con la banda respiratoria podremos medir el volumen
de sangre en la pantorrilla de una manera indirecta.
10. Ejercicio 3. Simulación de la inmersión y circulación periférica.
Realicen los siguientes pasos una vez tengan montados todos los instrumentos de medición, y el agua atemperada a 1015°C.
a) Coloque al paciente de prueba de la misma manera que en los ejercicios 1 y 2, pero con los instrumentos de la figura
2 conectados.
b) Con el rostro sin tocar el agua, registren el cambio en el volumen de la pantorrilla. Agreguen el comentario “reposo”,
e inflen la banda del esfigmomanómetro hasta 60 mmHg. Mantengan la presión por 30 segundos.
c) Retiren el esfigmomanómetro y desínflenlo completamente.
d) Luego, repitan el mismo procedimiento, agregando el comentario “reposo”. Luego, díganle al sujeto de prueba que
inspire profundamente, que espire un poco de aire y que sumerja el rostro hasta las mejillas en el agua fría, agregando
el comentario “inmersión”.
e) A los 20-25 segundos de inmersión, retiren el esfigmomanómetro, y al completar 30 segundos, indíquenle al sujeto
de prueba que puede sacar el rostro del agua y respirar normalmente. Recuerden que estos cambios deben ser
realizados tranquilamente y evitando moverse demasiado.
f) Registren durante 30 segundos más.
Por último, realicen una última medición repitiendo los anteriores pasos PERO sin sumergir, ni tocar el rostro en al agua,
solamente acercando el rostro a ella. El comentario de “inmersión” lo reemplazarán por “apnea”.
Análisis: realicen y discutan las mediciones de cambio en el volumen en la pantorrilla, con respecto a la inmersión y la
apnea, como se les indicará en el LabTutor®.
11. PREGUNTAS EVALUATIVAS:
Ejercicio 1: simulación de inmersión y frecuencia cardíaca de reposo
a) Describa todo cambio en la frecuencia del pulso observado durante y después de la inmersión simulada.
b) Describa todo cambio en la amplitud del pulso observado durante y después de la inmersión simulada.
Ejercicio 2: apnea y frecuencia cardíaca de reposo
c)
d)
e)
f)
Compare los efectos de la inmersión y de la apnea sobre la frecuencia del pulso. ¿Fueron iguales?
Compare los efectos de la inmersión y de la apnea sobre la amplitud del pulso. ¿Fueron iguales?
¿Qué factores ambientales podrían explicar las diferencias entre la apnea y una "inmersión"?
Compare los cambios en la frecuencia cardíaca durante las inmersiones de los distintos miembros de otros grupos.
¿Es similar el efecto de un individuo a otro? (MOODLE)
Ejercicio 3: reflejo de inmersión y circulación periférica
g) Los resultados obtenidos del volumen de la pierna, ¿sugieren que hay cambios en la circulación periférica durante
una "inmersión"?, explique.
h) Los resultados obtenidos del volumen de la pierna, ¿sugieren que hay cambios en la circulación periférica durante
una apnea?, explique.
i) ¿Por qué cree usted que se considera que el reflejo de inmersión es benéfico? ¿Qué otros factores de una
verdadera inmersión, aparte de los simulados en este experimento, habría que tomar en cuenta?
j) ¿Cuál fue la evolución temporal del reflejo de inmersión? ¿Cuánto tiempo demoró en aparecer la reacción? ¿Con
qué velocidad retornó a la normalidad la frecuencia cardíaca después de la inmersión?
Cuadro 1. El reflejo de inmersión: Generalidades
Muchos organismos experimentan cambios fisiológicos específicos al sumergirse en agua. Este conjunto de reacciones
suele conocerse con el nombre de "reflejo de inmersión". Las reacciones varían de un organismo a otro, pero suelen
consistir en una bradicardia y en una menor irrigación sanguínea de las extremidades. Aparentemente, este reflejo
protege a los mamíferos acuáticos, ayudando al animal a conservar el oxígeno mientras permanece sumergido. A los
animales terrestres, en cambio, este reflejo no les otorga el beneficio de la conservación del oxígeno. De hecho, en agua
fría, el consumo de oxígeno aumentará con el intento de producir más calor, por ejemplo al tiritar.
El beneficio primario para los organismos terrestres sería la reducción de la circulación sanguínea a los miembros, con el
fin de conservar la temperatura del cuerpo. El agua elimina la temperatura del cuerpo 24 veces más rápidamente que el
aire. Mediante la vasoconstricción en los miembros, el organismo es capaz de mantener un mayor porcentaje de la sangre
en el tronco.
Los componentes esenciales del reflejo de inmersión humano son la aparición rápida de la bradicardia y la vasoconstricción
periférica que hace que la sangre sea desviada al tronco. Esto provoca un incremento del retorno venoso al corazón y un
incremento del volumen sistólico, y resulta en un aumento considerable de la presión arterial. Para compensar dicho
aumento, habrá bradicardia.
El reflejo de inmersión es desencadenado por la inmersión súbita de la cara en agua fría. Esto estimula los receptores del
nervio trigémino que se encuentran alrededor de la nariz. A medida que se reduce la temperatura del agua, aumenta la
estimulación de los receptores y la bradicardia se agudiza. La estimulación de estos receptores acrecentada por el agua
fría, resulta en una inhibición del centro cardiovascular y en la consiguiente bradicardia, tanto a causa de un aumento en
la actividad del parasimpático como de una reducción en la del simpático en el corazón. Curiosamente, el reflejo de
inmersión se puede utilizar para tratar una arritmia sinusal en pacientes con taquicardia supraventricular paroxística.
El desencadenamiento de este reflejo también puede explicar la supervivencia de personas que experimentan una
inmersión súbita y rápida en agua fría, a veces durante hasta una hora, sin padecer secuelas a largo plazo. En cambio, en
los ahogados en aguas más templadas, la asfixia suele causar la muerte en apenas unos minutos.
La inmersión de la cabeza en el agua fría tiene dos consecuencias: por un lado resulta imposible respirar y por otro la piel
se enfría rápidamente. Es posible que ambas cosas contribuyan a las reacciones circulatorias observadas en el reflejo de
inmersión. La apnea resulta en hipoxia e hipercapnia, lo que a su vez afecta al sistema cardiovascular. Sin embargo, los
cambios circulatorios observados en personas que retienen la respiración en aire no se parecen mucho a los que aparecen
con el reflejo de inmersión.
Cambios en la circulación periférica estimados mediante pletismografía de oclusión venosa
Se pude utilizar un manguito de esfigmomanómetro alrededor del muslo para bloquear el retorno venoso de sangre de
la pierna. Una presión de 60 mm Hg es suficiente para lograrlo. Durante la oclusión venosa, la sangre sigue fluyendo hacia
la pierna, lo que provoca un incremento gradual del volumen de la pierna. Al quitar el manguito, la sangre venosa puede
volver al cuerpo y el volumen de la pierna se reduce rápidamente. En este laboratorio, colocaremos un transductor de
cinturón respiratorio alrededor de la pantorrilla para medir la reducción de volumen de la pierna.
Tenga en cuenta que las características de frecuencia del transductor no le permiten medir el incremento gradual en el
diámetro de la pantorrilla durante el período de oclusión (el trazado vuelve a cero lentamente). Este transductor, sin
embargo, sí puede seguir la reducción del volumen de sangre de la pantorrilla, siempre y cuando ésta sea lo
suficientemente rápida. Para ello es necesario desinflar el manguito rápidamente y esto no siempre se consigue con sólo
abrir la válvula de la pera de goma. Se obtienen mejores resultados tomando la lengüeta de Velcro o cinta pato del
manguito y quitándolo lo más rápidamente posible.