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TRANSMISIÓN NEUROMUSCULAR EN EL HEMIDIAFRAGMA DE RATA.
INTRODUCCIÓN
La conexión entre la terminal del nervio motor y
la fibra de músculo esquelético se denomina placa
motora. En la terminación nerviosa existen vesículas que
contienen al neurotransmisor acetilcolina, y cuando llega
un potencial de acción por el nervio motor la acetilcolina
se libera al exterior. La acetilcolina se une a receptores
en la membrana de la fibra muscular, y produce una
depolarización denominada potencial de placa. En
condiciones normales, el potencial de placa alcanza el
nivel de disparo y se inicia un potencial de acción, que Claude Bernard (1813-1878),
conocido como el “padre de la
recorre a la fibra muscular de un extremo a otro Fisiología” estudió los mecanismos
causando la contracción de la misma. En esta práctica se de la transmisión neuromuscular
van a estudiar las características de la transmisión utilizando el veneno curare.
neuromuscular en el músculo esquelético, registrando la
contracción del diafragma de rata al estimular en nervio correspondiente.
El diafragma es un músculo esquelético que forma una pared entre el tórax y el
abdomen, insertándose por la parte
anterior en el reborde costal. El
diafragma es el principal músculo
que produce los movimientos
respiratorios, y está inervado por el
nervio frénico. Este nervio procede
de los segmentos cervicales de la
médula espinal C3-C5, y desciende
por el tórax hasta el diafragma.
PREPARACIÓN EXPERIMENTAL.
Tras anestesiar y sacrificar una rata se abre el tórax y se diseca el nervio frénico
izquierdo, junto con la mitad correspondiente del diafragma unido al reborde costal.
A continuación se monta el hemidiafragma en un soporte, con el reborde costal
cosido al soporte, y el centro tendinoso o centro frénico atado con un hilo. El nervio
frénico se introduce en un orificio del soporte, en donde está en contacto con dos
electrodos de estimulación.
El diafragma con el soporte se introduce en un baño de órganos, en el que está
sumergido en una solución fisiológica (solución de Krebs-Henseleit) de composición
parecida al líquido extracelular, a una temperatura de 37ºC y saturada de oxígeno,
condiciones semejantes a las que existen fisiológicamente en el organismo.
El hilo atado al centro frénico se une a un transductor de tensión, y los
electrodos a un estimulador. El estimulador aplica estímulos eléctricos al nervio frénico
a través de los electrodos, esto induce potenciales de acción en el nervio, que se
transmiten al músculo a través de la unión neuromuscular. El músculo se contrae y
produce una fuerza que es detectada por el transductor. Por lo tanto, en este experimento
lo que se está registrando es fuerza de contracción.
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El estimulador produce estímulos rectangulares, en los que el voltaje de
estimulación aumenta de forma rápida, permanece aumentado durante una duración
determinada y vuelve a cero también de forma rápida.
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En el estimulador se pueden variar los parámetros de estos estímulos:
Frecuencia (Hertzios): es el número de estímulos que se aplican por segundo
Duración (milisegundos): es el tiempo que dura cada uno de los estímulos.
Voltaje (voltios): es la altura o amplitud de los estímulos
Estímulos simples o dobles. Cuando el mando correspondiente del estimulador se
coloca en la posición “simple” o “regular”, el estimulador aplica cada vez un estímulo.
En la posición “doble” o “twin”, cada vez se aplica un par de estímulos muy seguidos.
El mando “retraso” permite variar la separación entre los dos estímulos del par.
PROTOCOLO EXPERIMENTAL
Relación voltaje-contracción: Ajuste la duración del estímulo a 2 mseg, la frecuencia a
1 Hz, y comience con el voltaje a cero voltios. Vaya aumentando progresivamente el
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voltaje de estimulación y mida la fuerza de contracción que se produce para cada valor
del voltaje. Determine el valor del voltaje umbral, observe el fenómeno de
reclutamiento y determine el estímulo máximo.
Para la realización de los siguientes estímulos el voltaje de estimulación se mantendrá
en un valor supramáximo, y la duración a 2 mseg.
Duración de una contracción. Aumente la escala del tiempo y registre una
contracción. Mida el tiempo transcurrido desde el comienzo hasta el final de la
contracción.
Sumación de contracciones. Aplique pulsos dobles, empezando con una separación o
retraso de 200 mseg, y vaya disminuyendo la separación progresivamente hasta 1 mseg.
Tétanos. Aumente la frecuencia de estimulación desde 1 Hz hasta 50 Hz.
Efecto del curare. El curare es una sustancia extraída de
una planta, y es un antagonista competitivo del receptor
de la acetilcolina en la placa motora. Aplique una
estímulos a una frecuencia relativamente baja (0.2 Hz),
añada al baño 30 µg curare (concentración final en el
baño 1 µg/ml) y observe el efecto sobre la contracción.
Aplique los electrodos sobre el músculo para observar el
efecto de la estimulación directa muscular. Sustituya la
solución fisiológica con curare con solución fresca para
observar la reversibilidad del bloqueo.
Strychnos toxifera, una de las
especies de plantas de las que se
extrae el curare
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RESULTADOS DEL EXPERIMENTO
Valor del estímulo umbral
voltios
Valor del estímulo máximo
voltios
Duración de la contracción
mseg
CONTRACCIÓN (gramos)
Representación de la curva estímulo eléctrico – contracción muscular
ESTÍMULO ELÉCTRICO (voltios)