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1ª PARTE: MEDIDA DE LA VELOCIDAD DE CONDUCCIÓN EN EL NERVIO
CUBITAL.
INTRODUCCIÓN
La velocidad de conducción de un
nervio es la velocidad a la que se propagan los
potenciales de acción por los axones de dicho
nervio. Cuanto mayor es el diámetro de las
fibras que componen el nervio, mayor es la
velocidad de conducción. En los vertebrados,
esta velocidad depende, además, de la presencia
o no de una vaina de mielina, por lo que un
axón mielinizado tiene una velocidad de
conducción mucho mayor que un axón no
mielinizado
del
mismo diámetro. La
velocidad de conducción puede variar desde 0.5 m/s en un
axón amielínico hasta 120 m/s en un axón mielinizado de gran
diámetro. Los nervios motores contactan con las fibras
musculares en una conexión denominada unión
neuromuscular. Cuando el potencial de acción que viaja por el
axón del nervio motor llega a la unión neuromuscular, se
produce otro potencial en la membrana de la fibra muscular,
que se propaga por esta y desencadena la contracción de la
misma.
El físico y fisiólogo Hermann
von Helmholtz fue el primero
en medir la velocidad de
conducción
del
impulso
nervioso, en el año 1850.
Debido a su pequeño diámetro, es difícil detectar el
potencial de acción en las fibras nerviosas a través de la piel.
Sin embargo, es más fácil detectar el potencial de acción en
las fibras musculares, puesto que por su mayor tamaño
producen corrientes eléctricas que se transmiten a través de la
piel, y que se pueden registrar de forma no invasiva con electrodos colocados en la
superficie de la piel. Este registro de las corrientes eléctricas producidas por la actividad
de las fibras musculares se denomina electromiograma (EMG).
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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.
Se va a estimular al nervio cubital en dos puntos de su recorrido, y se va a
registrar la actividad eléctrica de los músculos de la eminencia hipotenar, que es la
prominencia a lo largo del borde interno de la palma de la mano, debajo del dedo
meñique.
Seleccione la mano no dominante del sujeto (la izquierda si es diestro), y fije los
dos electrodos de registro sobre la eminencia hipotenar. Coloque el electrodo de la tierra
(cable negro) en un lugar cercano, como el dorso de la mano. Registre la actividad EMG
cuando el sujeto mueve voluntariamente el dedo meñique, para comprobar que los
electrodos están correctamente colocados.
Ajuste los parámetros del estimulador (frecuencia 2 Hz, duración del estímulo
0.1 mseg, voltaje supramáximo), y registre el EMG al aplicar estímulos colocando los
electrodos sobre el nervio cubital en la muñeca, o en el codo (en el canal situado
posteriormente al epicóndilo medial). Es importante que el electrodo negativo esté
situado distalmente al positivo (recuerde que en un estímulo extracelular el electrodo
negativo produce estimulación y el positivo inhibición). Coloque otro cable en algún
otro lugar del cuerpo. Este cable va a registrar el instante en que se produce la
estimulación.
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ANÁLISIS DEL RESULTADO
Aumente la escala del tiempo en el registro para distinguir el resultado de cada
estímulo. Observará uno o dos picos pequeños inicialmente, seguidos de varios picos
positivos y negativos más grandes. Los picos iniciales corresponden al artefacto de
estimulación, que es la corriente que se transmite por el líquido extracelular del
antebrazo, y es prácticamente simultáneo con la aplicación del estímulo. Los picos
posteriores corresponden a los potenciales de acción en las fibras musculares.
Seleccione un registro correspondiente a un estímulo aplicado en la muñeca y
mida el tiempo transcurrido entre el artefacto de estimulación y el primer pico del
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potencial de acción en el músculo. Este intervalo (t1) corresponde al tiempo que tarda el
potencial de acción en transmitirse desde la muñeca al músculo, en activarse la unión
neuromuscular, y en generarse y propagarse el potencial de acción en el músculo.
Seleccione ahora un registro correspondiente a un estímulo aplicado en el codo y
mida de forma semejante el intervalo entre el artefacto de estimulación y el primer pico
del músculo. Este intervalo (t2) corresponde al tiempo que ha tardado el potencial de
acción en propagarse desde el codo hasta el músculo, en atravesar la unión
neuromuscular y en propagarse por las fibras musculares
La diferencia entre ambos tiempos (t2-t1) representa el tiempo que ha tardado el
potencial de acción en propagarse por el nervio cubital desde el codo hasta la muñeca.
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Mida con una regla la distancia entre ambos lugares de estimulación. La
velocidad de conducción en el nervio se calculará de la siguiente manera:
Velocidad de conducción = distancia (mm) / (t2 – t1) (ms)
La velocidad de conducción se suele expresar en metros/segundo.
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2ª PARTE: MEDIDA DEL RETRASO EN EL REFLEJO DE ESTIRAMIENTO.
INTRODUCCIÓN
El reflejo de estiramiento o reflejo miotático consiste en que el estiramiento de
un músculo esquelético produce una contracción del músculo
estirado, que se opone al estiramiento. Su función es mantener
la postura, puesto que cuando una fuerza externa trata de
alterar la postura del cuerpo, los músculos que resulten
estirados se van a contraer para oponerse a esta fuerza.
El mecanismo de este reflejo consiste en que el
estiramiento del músculo activa unos receptores denominados
husos musculares, que están incluidos entre las fibras
musculares. Estos receptores envían potenciales de acción por
fibras sensoriales (aferentes) hacia la medula espinal. Allí
estas fibras hacen sinapsis excitatorias directamente con las
motoneuronas del mismo músculo del cual proceden, y estas
envían potenciales de acción por el nervio motor de vuelta al
músculo para
producir su
contracción.
El neurofisiólogo sir Charles
S. Sherrington desentrañó los
mecanismos del reflejo de
estiramiento. Por este y otros
estudios, recibió el Premio
Nobel en 1932.
El reflejo de estiramiento se
puede provocar experimentalmente
dando un golpe seco en un tendón. El
golpe en el tendón produce un
estiramiento brusco del músculo
correspondiente y activa los husos
musculares, lo que produce la
contracción del músculo (observe que
aunque el golpe se aplica en el tendón,
los receptores están en el músculo).
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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.
Coloque dos electrodos de registro de EMG en la parte anterior del muslo de la
pierna izquierda, y la conexión de la tierra en un lugar cercano. Aplique con un martillo
de reflejos un golpe seco en el tendón rotuliano, debajo de la rodilla, hasta obtener una
extensión involuntaria de la pierna
Registre el EMG durante la realización del reflejo. Para determinar el momento
en que se aplica el golpe, puede interponer otro electrodo de EMG entre el martillo y el
tendón, aplicando el golpe a través del electrodo. Esto produce un pequeño artefacto que
permite identificar el instante en que se ha producido el golpe.
Para comparar el tiempo de respuesta del reflejo con el de un movimiento
voluntario a un estímulo táctil, toque con el martillo en otro lugar de la pierna, e indique
al sujeto que mueva la pierna lo más rápidamente posible cuando perciba el golpe.
ANÁLISIS DEL RESULTADO
Aumente la escala del tiempo en el registro para distinguir el resultado del
reflejo. En un canal observará un pico correspondiente a la aplicación del golpe, y en el
otro canal varios picos positivos y negativos correspondientes a la activación del
músculo. Mida el tiempo desde el principio del artefacto hasta el inicio del potencial de
acción del músculo. Este es el tiempo que ha tardado el potencial de acción en
originarse en los husos, viajar hacia la médula, atravesar la sinapsis, volver por el
nervio motor y transmitirse al músculo.
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Mida la distancia que hay desde el muslo
hasta la médula espinal. Las motoneuronas que
controlan este reflejo están en los segmentos
lumbares L2 a L4. Puede tomar la referencia
aproximada de la altura del punto medio entre el
apéndice xifoides del esternón y el ombligo.
Mida de forma semejante el tiempo de
respuesta voluntaria ante un estímulo táctil. Los
movimientos voluntarios se originan e la corteza
cerebral, por tanto en este caso el impulso tiene
que viajar hasta la corteza cerebral y de vuelta
hasta la pierna. Mida la distancia desde la pierna
hasta la parte superior de la cabeza.
Compare el retraso del reflejo con el de la
respuesta voluntaria. ¿Se puede explicar la
diferencia únicamente por la distinta distancia
recorrida?
Ángel Luis García Villalón, abril 2004
www.uam.es/angeluis.villalon
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1ª PARTE: Medida de la velocidad de conducción en el nervio cubital
t1
milisegundos
t2
milisegundos
Distancia entre los puntos de estimulación en el codo y en la muñeca
Velocidad de conducción en el nervio cubital
milímetros
metros/ segundo
2ª PARTE: Medida del retraso en el reflejo de estiramiento
Tiempo de respuesta del reflejo de estiramiento
milisegundos
Distancia desde el muslo hasta los segmentos medulares L2-L4
Tiempo de respuesta del movimiento voluntario
milisegundos
Distancia desde el muslo hasta la corteza cerebral
milímetros
milímetros