Electrofisiología

ELECTROFISIOLOGIA

Sistema nervioso

Sistema nervioso  autónomo.

El sistema nervioso autónomo (SNA) o vegetativo inerva el músculo liso, el músculo cardíaco y las glándulas. Junto con el sistema endocrino controlan de forma inconsciente la homeostasis del medio interno. Anatómicamente distinguimos una parte central del SNA, situada dentro de las meninges, y una parte periférica, situada fuera de las meninges.

 1. La parte central del SNA está compuesta por grupos de neuronas localizadas en la médula espinal y el tronco cerebral (p.e., en el bulbo hay centros nerviosos que regulan la frecuencia cardíaca, la tensión arterial y la respiración), y grupos neuronales situados en el sistema límbico y el hipotálamo. 

 2. La parte periférica del SNA está compuesto por los nervios vegetativos, que son básicamente motores.

Sistema nervioso raquídeo.- Es voluntario, gobernado por la corteza cerebral, a través de los haces corticos espinales. Está conformado por una sola neurona llamada moto neurona, cuyo soma o cuerpo celular se encuentra en las astas anteriores de la médula espinal. Su cilindro eje abandona la médula y se dirige hasta la periferia, el órgano efector es el musculo esquelético, donde su terminación hace sinapsis a nivel de la placa neuromuscular, cerca de la parte media de la fibra. 

La terminación libera acetilcolina, que cruza la hendidura sináptica, para unirse con su receptor llamado Receptor Nicotínico porque puede ser estimulado por la acetilcolina y por la nicotina. 

Este receptor es bloqueado por el curare y sus derivaciones como el pancuronio.La acetilcolina tiene un inhibidor natural en la hendidura simpática, la colinesterasa, que escinde a la acetilcolina en acetato y colina, impidiendo que la a.c persista unida a su receptor y evitando la despolarización permanente de la membrana muscular. 

Después de realizar un bloqueo neuromuscular con curare, podemos revertirlo administrando neostigmina, que inhibe a la colinesterasa, se inhibe al inhibidor, no hay quien destruya a la acetilcolina, la cual se acumula en la hendidura sináptica, se desplaza al curare, la acetilcolina vuelve a unirse a su receptor y se reanuda la transmisión neuromuscular. 

Sistema nervioso autónomo. - Existen dos grandes diferencias entre el Sistema Nervioso Autónomo y Sistema Nervioso Raquídeo.

1.- No es gobernado por la voluntad y

2.- Esta formado por dos neuronas llamadas pre ganglionar o simplemente primera neurona y segunda neurona de cada ramal simpático y parasimpático. 

Sistema nervioso simpático.

Las fibras del SNS se originan en neuronas situadas en la parte lateral de la sustancia gris de la médula torácica y lumbar (desde T1 hasta L2). Estas fibras, denominadas preganglionares, salen de la médula espinal a través de los nervios raquídeos y pasan hacia los ganglios de la cadena simpática paravertebral. Estas fibras preganglionares pueden seguir dos cursos: 1. Hacer sinápsis en los ganglios simpáticos paravertebrales y de aquí las fibras postganglionares se dirigen básicamente a órganos situados por encima del diafragma. 2. Pasar a través de la cadena simpática sin hacer sinápsis para dirigirse a uno de los ganglios prevertables situados dentro del abdomen (el ganglio celiaco y el ganglio hipogástrico). Sus fibras postganglionares se distribuyen en órganos infradiafragmáticos. El neurotransmissor liberado por las fibras preganglionars es la acetilcolina y estas fibras se denominan fibras colinérgiques. El neurotransmissor de las fibras postganglionars simpáticas es, en general, la noradrenalina y las fibras postganglionars se denominan fibras adrenèrgiques. También llegan fibras preganglionares simpáticas a la medula suprerrenal. Desde un punto de vista de desarrollo, la medula suprarrenal equivale a ganglios simpáticos modificados y sus células son similares a neuronas postganglionares simpáticas. La estimulación simpática de la medula suprarrenal ocasiona que ésta libere al torrente sanguíneo una mezcla de catecolaminas (80% epinefrina o adrenalina y 20% norepinefrina o noradrenalina). Los receptores adrenérgicos de los órganos efectores se estimulan tanto por la noradrenalina (neurotransmisor liberado por las neuronas postganglionares) como por la adrenalina y noradrenalina (hormonas liberadas en la sangre por la médula suprerrenal). Los dos tipos principales de receptores adrenérgicos son los receptores alfa y beta. Dichos receptores se dividen en subgrupos (α1, α2, β1, β2 y β3) y salvo excepciones los receptores α1, y β1, son excitadores y los α2 y β2 inhibidores. 
Las funciones del sistema nervioso simpático, en su conjunto, preparan al cuerpo para una respuesta ante una situación de estrés. 

Sistema nervioso parasimpático.

Las fibras del sistema nervioso parasimpático se originan en el cráneo y el sacro. La parte craneal se origina en los núcleos parasimpáticos de los pares craneales III, VII, IX y X. La parte sacra se origina en la región lateral de la sustancia gris de la medula sacra, en los niveles S-2 y S-3. 15 Los ganglios parasimpáticos se sitúan cerca de los órganos que van a inervar por lo cual las fibras parasimpáticas preganglionars son largas, mientras que las fibras parasimpáticas postganglionars tienen un recorrido corto. El neurotransmisor liberado tanto en las fibras parasimpáticas preganglionares como postganglionares es la acetilcolina. Por lo tanto, todas las fibras parasimpáticas son fibras colinérgicas. Los receptores colinérgicos de los órganos efectores pueden ser de dos tipos: nicotínicos y muscarínicos. Los receptores nicotínicos son siempre excitadores mientras que los receptores muscarínicos pueden ser excitadores o inhibidores según el tipo celular específico en que se localicen. Aproximadamente el 75% de todas las fibras parasimpáticas del organismo se localizan en el nervio vago el cual proporciona inervación parasimpática a las vísceras torácicas y abdominales (corazón, pulmones, el tubo digestivo excepto el colon descendente y el recto, hígado, vesícula biliar, páncreas y las porciones superiores de los uréteres). Las fibras parasimpáticas del III par craneal inervan el músculo pupilar y el músculo del cristalino. Las fibras parasimpáticas que van por el VII par craneal inervan las glándulas salivares y lagrimales. Las fibras del IX par inervan la glándula parótida. Las fibras sacras inervan el colon descendente, el recto, las porciones inferiores de los uréteres, la vejiga urinaria y los órganos genitales externos.
 El sistema nervioso parasimpático es el responsable del control de funciones internas en condiciones de reposo y normalidad. 

Fuente:https://www.infermeravirtual.com/files/media/file/99/Sistema%20nervioso.pdf?1358605492

Sistema bioeléctrico

En el cuerpo humano hay diferentes tipos de sistemas, como el sistema bioquímico, cardiovascular, respiratorio, nervioso, etc. En cada sistema, su informaciones codificada a través de impulsos electroquímicos, conocidos como potenciales de acción, que se propagan por sus respectivas líneas de señal.

En una red de células los impulsos se transfieren de un elemento a otro en una sola dirección y solo cuando existe la correcta combinación de los elementos que actúan en el proceso, como se explicará más adelante.

Las señales Bioeléctricas son en realidad potenciales iónicos producidos como resultado de la actividad electroquímica de ciertos tipos de células especiales, denominadas excitables.

Estos potenciales están bien definidos y se les conoce como potenciales de reposo y de acción.

Potenciadores eléctricos de la membrana celular. 

Fuente: http://biofisicatutorial.blogspot.com/2017/02/sistema-bioelectrico.html

Efectos de la electricidad en los seres vivos

Efectos Físicos no Inmediatos

Se manifiestan pasado un cierto tiempo después del accidente. Los más habituales son:

Trastornos cardiovasculares:

La descarga eléctrica es susceptible de provocar pérdida del ritmo cardíaco y de la conducción aurículaventricular e interventricular, manifestaciones de insuficiencias coronarias agudas que pueden llegar hasta el infarto de miocardio, además de trastornos únicamente subjetivos como taquicardias, sensaciones vertiginosas, cefaleas rebeldes, etc

Trastornos nerviosos:

La víctima de un choque eléctrico sufre frecuentemente trastornos nerviosos relacionados con pequeñas hemorragias fruto de la desintegración de la sustancia nerviosa ya sea central o medular. Normalmente el choque eléctrico no hace más que poner de manifiesto un estado patológico anterior. Por otra parte, es muy frecuente también la aparición de neurosis de tipo funcional más o menos graves, pudiendo ser transitorias o permanentes.

Trastornos sensoriales, oculares y auditivos:

Iones de repolarizacion de membrana En la membrana celular hay proteínas especializadas, llamadas canales del sodio, del calcio y del potasio a través de las cuales pasan los iones y están también las bombas del sodio y del calcio que trabajan contra gradiente, debido a la diferencia de concentraciones de iones, a través de las membranas, consumiendo energía; es evidente que cuanto más aumentan las concentraciones del sodio y del calcio en la sangre más aumenta el consumo de energía. La bomba sodio/potasio facilita los desplazamientos de estos iones a través de la membrana y tiene una gran importancia porque mantiene altas las concentraciones de potasio y bajas las del sodio dentro la célula.

Concentraciones altas de potasio dentro de la célula son necesarias para numerosos procesos: uno es la síntesis proteica en los ribosomas; además, numerosas enzimas de la glicolisis requieren potasio, por ejemplo la pirúvico quinasa. La bomba del sodio induce el intercambio de 3 iones de sodio que salen de la célula contra 2 iones de potasio que entran en la célula; dicha bomba está formada por 1318 aminoácidos y está ubicada a lo largo de la membrana celular; así mismo la bomba del calcio (compuesta por una sola proteína de 1220 aminoácidos) expulsa iones calcio de la célula contra el gradiente de concentración, consumiendo energía.

Efectos Sobre el Organismo

Paro cardíaco

Se produce cuando la corriente pasa por el corazón y su efecto en el organismo se traduce en un paro circulatorio por parada cardíaca. 

Asfixia

Se produce cuando la corriente eléctrica atraviesa el tórax. El choque eléctrico tetaniza el diafragma torácico y como consecuencia de ello los pulmones no tienen capacidad para aceptar aire ni para expulsarlo. 

Este efecto se produce a partir de 25-30 mA.

Quemaduras: Internas o externas por el paso de la intensidad de corriente a través del cuerpo por Efecto Joule o por la proximidad al arco eléctrico. Se producen zonas de necrosis (tejidos muertos), y las quemaduras pueden llegar a alcanzar órganos vecinos profundos, músculos, nervios e inclusos a los huesos.

Tetanización o contracción muscular

Consiste en la anulación de la capacidad de reacción muscular que impide la separación voluntaria del punto de contacto (los músculos de las manos y los brazos se contraen sin poder relajarse). Normalmente este efecto se produce cuando se superan los 10 mA. 

Fibrilación ventricular

Se produce cuando la corriente pasa por el corazón y su efecto en el organismo se traduce en un paro circulatorio por rotura del ritmo cardíaco. El corazón, al funcionar incoordinadamente, no puede bombear sangre a los diferentes tejidos del cuerpo humano. Ello es particularmente grave en los tejidos del cerebro donde es imprescindible una oxigenación continua de los mismos por la sangre. Si el corazón fibrilar el cerebro no puede mandar las acciones directoras sobre órganos vitales del cuerpo, produciéndose unas lesiones que pueden llegar a ser irreversibles, dependiendo del tiempo que esté el corazón fibrilado. Si se logra la recuperación del individuo lesionado, no suelen quedar secuelas permanentes. Para lograr dicha recuperación, hay que conseguir la reanimación cardíaca y respiratoria del afectado en los primeros minutos posteriores al accidente. Se presenta con intensidades del orden de 100 mA. y es reversible si el tiempo es contacto es inferior a 0.1 segundo

La fibrilación se produce cuando el choque eléctrico tiene una duración superior a 0.15 segundos, el 20% de la duración total del ciclo cardíaco medio del hombre, que es de 0.75 segundos.

Lesiones permanentes: Producidas por destrucción de la parte afectada del sistema nervioso (parálisis, contracturas permanentes, etc.)

Se fija el tiempo máximo de funcionamiento de los dispositivos de corte automático en función de la tensión de contacto esperada:

Por encima de estos valores se presenta fibrilación ventricular y por debajo no se presentan efectos peligrosos. 

Fuente: http://fcmbiofisica2.blogspot.com/2017/02/unidad-3-efectos-de-electricidad-en-los.html

Bomba de Na+ y K+ en la generación de impulso nervioso

La bomba de sodio potasio es un intercambiador de iones presente en todas las membranas celulares de todos los seres vivos. Su función es imprescindible, pasa iones de sodio (Na⁺)) a un lado de la membrana y mueve iones de potasio (K⁺) en dirección contraria. Es por lo tanto un transportador transmembrana antiporte. Para ello se vale de la energía producida por la degradación de ATP. 

Fuente: https://biologia.laguia2000.com/bioquimica/bomba-sodio-potasio

Fisiología de la membrana

La membrana actúa como un filtro selectivo bidireccional. Debido a su interior hidrofóbico, impide prácticamente el paso de todas las moléculas solubles en agua. Sin embargo, su permeabilidad selectiva permite la salida de catabolitos y de algunas sustancias de síntesis, y la entrada hacia el citosol de las sustancias necesarias para el correcto funcionamiento celular.

Funciones de las membranas biológicas
La comunicación de la célula con el medio extracelular está medida por la membrana plasmática que la rodea y que debe permitir el intercambio de moléculas necesarias para la vida celular. La membrana contiene, por tanto, los mecanismos para transportar físicamente moléculas, permitiendo que la célula tome los metabolitos necesarios para su metabolismo, construya sus macromoléculas y, además, libere los productos del catabolismo celular y las sustancias de secreción.
La membrana actúa como una barrera semipermeable, permitiendo el paso, mediante mecanismos diversos, de determinadas sustancias a favor o en contra de un gradiente de concentración osmótico o eléctrico. En esencia, las funciones de la membrana son:
- Intercambio de sustancias, lo que implica un transporte iónico y molecular, y un transporte macromolecular que se realiza mediante los siguientes mecanismos: fagocitosis, endocitosis, pinocitosis, endocitosis mediada y exocitosis.
 - Reconocimiento de la información de origen extracelular y transmisión al medio intracelular.
- Reconocimiento y adhesividad celular.  


Fuente: https://www.infobiologia.net/2011/09/fisiologia-de-la-membrana.html

Electrodiagnóstico y Electroterapia

El Electrodiagnóstico es un modelo de intervención fisioterápica que permite una evaluación cualitativa de la placa neuromotora. Se observará la durabilidad contráctil, localización del punto motor más allá de la anatomofisiología neurológica. Utilizaremos corriente galvánica en sus formas de presentación cuadrangular y triangular para la obtención de una gráfica denominada curva i/t, que nos informará sobre el estado aproximado del músculo (denervado, parcialmente denervado, etc.).

La electroterapia es una técnica que se engloba dentro de la medicina física y rehabilitación y se define como el arte y la ciencia del tratamiento de lesiones y enfermedades por medio de la electricidad.

Fuente:
 https://www.colfisio.org/guia_de_actos_fisioterapicos/10_GRUPO_9_ELECTROTERAPIA/42__A_CORRIENTES_de_BAJA_FRECUENCIA/28_Electrodiagnostico.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Electroterapia