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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUIMICA EQUIPO 2 ACTIVIDAD MECANICA DEL INTESTINO DELGADO DE RATA (PERISTALTISMO). INTEGRANTES: ARGANIS RAMÍREZ CARLOS ANDRÉS ________________ CASTAÑEDA DE LA PORTILLA BRENDA _______________ RIVERA ANSASTIGUIN YESICA ______________________ SORIANO JUÁREZ DULCE OLIVIA ____________________

FECHA DE ENTREGA: 22/ABRIL/2014

INTRODUCCION. El musculo liso se encuentra en la pared de las estructuras huecas internas, como los vasos sanguíneos, las vías aéreas y gran parte de las vísceras de la cavidad abdominopelviana. También puede hallarse en la piel, asociado a los folículos pilosos. Al microscopio, este tejido carece de las estriaciones de los tejidos musculares esquelético y cardiaco: por este motivo se le denomina musculo liso. Su acción suele ser involuntaria, y ciertos tejidos musculares lisos, como los músculos que propulsan el alimento en el tubo digestivo, tienen automatismo. La disposición circular del musculo liso en estos órganos como los del sistema digestivo, y algunos más ya mencionados da lugar a la constricción de la luz cuando se contraen las células musculares. El sistema digestivo también tiene capas de fibras musculares lisas dispuestas de manera longitudinal. Las series de contracciones ondulantes de las capas musculares lisas circular y longitudinal, se denomina perístalsis, empujan el alimento en el sistema digestivo desde uno de los extremos al otro. Los procesos más importantes de la digestión y absorción de nutrientes se producen en un órgano tubular de gran longitud conocido como el intestino delgado. (Tortora, 2006, p. 927) El intestino delgado se divide en tres regiones. El duodeno, el segmento más corto, comienza en el esfínter pilórico del estómago y se extiende alrededor de 25 cm. El yeyuno mide alrededor de 1 m y se extiende hasta el íleon que mide aproximadamente 2 m. (Tortora, 2006, p. 928) El peristaltismo es una respuesta refleja que se inicia cuando la pared intestinal se estira por el contenido luminal, y ocurre en todas las secciones del tubo digestivo, desde el esófago hasta el recto. El estiramiento inicia con una contracción circular proximal al estímulo y un área de relajación por delante de él. Luego, la onda de contracción se mueve en sentido de la boca al ano, impulsa el contenido de la luz hacia delante a una velocidad que varía entre 2 y 25 cm /s. La actividad peristáltica puede incrementarse o disminuirse por las señales autónomas al intestino, pero su existencia es independiente de la inervación extrínseca. De hecho la progresión del contenido no se bloquea si el segmento se invierte antes de suturarlo otra vez en su sitio.( Ganong , 2004) La perístalsis es un excelente ejemplo de la actividad integral del sistema nervioso entérico. Parece que el estiramiento local induce la liberación de serotonina la cual activa las neuronas sensoriales que a su vez activan al plexo mienterico. Las neuronas colirgenicas que dirigen en sentido retrogrado en este plexo activan a las neuronas que liberan sustancias P más acetilcolina, lo cual produce contracción del musculo liso. Al mismo tiempo, las neuronas colinérgicas que se dirigen en sentido anterógrado activan a las neuronas que secretan gases de óxido nítrico

(ON), péptido vaso activo intestinal (VIP) y ATP, lo cual induce la relajación por delante del estímulo. (Fox ,2008)

HIPOTESIS.

Sí tensamos un segmento intestinal que se encuentra en una solución Tyrode en condiciones de temperatura y tensión constantes, entonces induciremos movimientos peristálticos, por lo contrario al regresar al estado normal el segmento los movimientos peristálticos se detendrán. Sí sometemos un segmento de intestino que se encuentre en condiciones de temperatura (37°C) y aeración constantes a una solución que contiene citrato de sodio, entonces observaremos la inhibición del peristaltismo.. Sí a un segmento intestinal que se encuentre en una solución Tyrode en condiciones de temperatura y aeración constantes le agregamos acetilcolina, entonces aumentará sus movimientos peristálticos, ya que la acetilcolina realiza su función principal en el sistema nervioso autónomo en su subdivisión de parasimpático. Sí a un segmento de intestino que se encuentre en solución Tyrode en condiciones de aeración y temperatura constantes le agregamos epinefrina, entonces ocurrirá un decrecimiento en los movimientos peristálticos. Sí a un segmento de intestino que se encuentre en condiciones de temperatura constantes (37°C) en solución de Tyrode se le retira el sistema de aeración, entonces el intestino detendrá sus movimientos peristálticos con el paso del tiempo, e incluso si se deja bajo un periodo largo de tiempo en ausencia de oxígeno, el segmento perderá totalmente su función. Sí a un segmento de intestino que se encuentra en condiciones de aeración constantes sumergido en una solución de Tyrode se le reduce drásticamente la temperatura, entonces la actividad enzimática del intestino se verá directamente afectada imposibilitando los movimientos en el intestino.

Prepare el dispositivo para registro grafico

Trasductor de fuerza sujeto a un soporte universal

En el mismo soporte colocar la camara para órganos aislados Revisar que el tapón de la camara tenga su sistema de desagüe y burbujeo funcionando Colocarlo en la parte inferior de la camara Tener preparada solución salina para mamífero a una temperatura de 37ºC y un vaso con agua a 37ºC

Preparar la computadora

Localizar intestino delgado y cortar sus uniones piloroduodenal e ileo-cecal

Sacrificar una rata, abrir su abdomen y exponer viseras

En longitud total de captura cambiarla a una duración de 4 a 5 min.

Seleccionar de izq. a der. Record, append y disk

Seleccionar la opción del menú: set up adquisition

Regresar a pantalla inicial y seleccionar la opción MP35

Conectar cable del transductor de fuerza al canal 1 y seleccionar el programa BSL PRO

Seleccionar CAL2, debe aparecer un valor diferente a CAL1

Seleccionar MP35, del menú seleccionar la primera opción, activar canal 1 seleccionando c/u de los cuadros ubicados a la izq. Del menu

Indicar en el renglón CAL1 que el peso es igual a 0g, seleccionar la opción CAL1, colocar la pesa de 5g y anotar valor en el renglón CAL2

Seleccionar el transductor de fuerza (0-50 g)

Colocar el gancho en el transductor de fuerza

Extraerlo y colocarlo en una caja de Petri con solución salina de tyrode fria

Cortar tramos de intestino de 2 a 3 cm de largo que correspondan al duodeno Colocarlos en una caja de Petri y atar ambos extremos del intestino con un hilo cuidando de no cerrar el paso de luz por el intestino

Sujete con el hilo uno de los extremos al ganchillo del tapón inferior de la camara

Con ayuda de unas pinzas coloque el tapón en su lugar

Llene la camara con solución tyrode a 37 ºC

Sujete el otro extremo al ganchillo del miografo Acoplar el sistema de aeración y seleccione la opción estar para comenzar el registro a) registro de la actividad basal, b) efecto de la tensión c) efecto del calcio

d) efecto de la acetil colina, Calibrar el transductor

Seleccione la opción scaling y proceda a calibrar

e) efecto de la aeración, f) efecto de la temperatura

DATOS Rata del biotero. Peso: 265 g Dosis: 106 ul (0.106 mml) RESULTADOS EFECTO DE LA TENSIÓN Actividad basal Amplitud de onda: 0.167573 Duración: 6.000 s Frecuencia: 0.166667Hz

A partir de la tensión se toman la actividad del duodeno por efecto de la distención Amplitud de onda: 11.311185 Duración: 6.010 s Frecuencia:0.166667 Hz

Después de lo anterior, regresar el duodeno a su longitud inicial Amplitud de onda: 0.335146 Duración: 6.000 s Frecuencia: 0.166667 Hz

EFECTO DE CALCIO

Actividad basal Amplitud de onda: 0.083787 Duración: 6.020 s Frecuencia: 0.166113 Hz

Agregando 5 gotas de citrato de sodio Amplitud de onda:-0.418933 Duración:6.000 s Frecuencia: 0.16667 Hz

Agregando 5 gotas de cloruro de calcio Amplitud de onda: 0.167573 Duración:6.000 s Frecuencia:0.16667 Hz

EFECTO DE LA ACETILCOLINA Basal Amplitud de onda: 0.167573 Duración: 6.000 s Frecuencia: 0.16667 Hz

Agregando 1 gota de acetilcolina Amplitud de onda: 3.351462 Duración: 6.000 s Frecuencia: 0.16667 Hz

Agregando 5 gotas de atropina Amplitud de onda: 0.754079 Duración: 6.000 s Frecuencia: 0.16667 Hz

EFECTO DE LA ADRENALINA Basal Amplitud de onda: 0.251360 Duración: 6.050 s Frecuencia: 0.165289 Hz

Agregando 5 gotas de adrenalina Amplitud de onda: 0.083787 Duración: 6.035 s Frecuencia: 0.165700 Hz

EFECTO DE LA AERACIÓN Actividad basal Amplitud de onda: -0.083787 Duración: 6.005s Frecuencia: 0.166528Hz

Desconectando el sistema de aeración Amplitud de onda: 0.167573 Duración: 6.515s Frecuencia: 0.153492Hz

EFECTO DE LA TEMPERATURA Basal Amplitud de onda: 0.167573 Duración: 6.000 s Frecuencia: 0.16667 Hz

Agregando agua fría Amplitud de onda: 1.675731 Duración: 6.000 s Frecuencia: 0.16667 Hz

Agregando agua hasta alcanzar los 37 grados Amplitud de onda: 0.251360 Duración: 6.000 s Frecuencia: 0.16667 Hz

DISCUSION. Observamos que la tensión tiende a incrementar la amplitud de onda, es decir hay un aumento en la actividad peristáltica. Se puede observar que al introducir citrato de sodio el movimiento disminuye, ya que el calcio es “atrapado” por este, por lo tanto actúa como un inhibidor y se disminuye la contracción. Las células epiteliales del intestino delgado poseen un sistema de transporte en la membrana del borde en forma de cepillo que cataliza un intercambio de Na+/H+ eléctricamente neutro origina una concentración e H+, dicho intercambio origina una concentración de H+ que origina a su vez la absorción de Cl- a través de un intercambiador Cl-/HCO3- situada en la membrana plasmática luminal, este intercambio intertestinal está codificado por ARN. La necesidad de dos tipos de absorción de Na+ puede provenir de las diferentes funciones del intestino, por lo tanto podemos decir que al aumentar la concentración de Na+, éste estimulará favorablemente el peristaltismo del intestino delgado. (Tortora 2010 ) La cantidad de calcio absorbida en el intestino delgado depende de la vitamina D, una ausencia de esta provoca que el calcio no sea absorbido adecuadamente. El efecto del calcio sobre el intestino es la contracción del músculo por la entrada de calcio de las fibras y la unión de éste a la calmodulina. La calmodulina es una proteína que al combinarse con calcio a su entrada en el citoplasma, es estructuralmente parecido a la troponina. Al juntarse el calcio con la calmodulina forman un complejo que se combina con la quinasa de la cadena ligera de miosina y la activa, dicha enzima cataliza la fosforilación de las cadenas ligeras de miosina, que forman parte en los puentes cruzados de miosina, dichos puentes son los que permiten la contracción al unirse a la actina.( Fox 2008).

En la gráfica se observa claramente como la actividad peristáltica disminuye. Al contrario de este al agregar cloruro de calcio la distancia que el intestino estiraba era muchísimo más, en la gráfica se observa claramente como hay un incremento en la actividad peristáltica, restaurando su valor, en nuestros resultados el tiempo es similar, pero en la literatura el tiempo que tarda entre una contracción y otra es menor, por la tanto hay mucho más actividad peristáltica, el cloruro actúa como excitador. Se observa que con acetilcolina hay un aumento muy grande en la amplitud de onda, ya que la acetilcolina produce contracción, aumentando el peristaltismo. Al agregar atropina vimos que la amplitud de onda disminuyó drásticamente, ya que el sulfato de atropina es un agente antimuscarínico, por lo tanto disminuye la contracción. El tiempo es mucho mayor y la amplitud es más pequeña, por lo tanto reducen la motilidad y el músculo liso tiende a relajarse. (Velázquez, 2004) La adrenalina tiene efecto relajante sobre la musculatura lisa intestinal y disminuye la motilidad intestinal, por lo que vemos en nuestros resultados la amplitud disminuye. Cuando agregamos agua fría la amplitud de onda se incrementa, ante el frió las contracciones se ven favorecidas debido a la liberación de acetilcolina, potenciales excitatorios y por lo tanto mayor contracción intestinal. Al regresar a la temperatura de 37ºC poco a poco se estabilizó la actividad basal. La actividad basal que se registró por primera vez tenía una amplitud de onda de 0.167573 y una frecuencia de 0.166667 Hz, al momento de ejercer tensión, observamos que la amplitud de onda aumenta drásticamente con respecto a la basal de 0.167573 a 11.311185, sin embargo, la frecuencia continúa igual. Posteriormente el duodeno regresa a su longitud inicial, con una amplitud de onda de 0.335146 y una frecuencia igual, se realizó de nuevo la actividad basal obteniendo un valor de amplitud de onda de 0.083787 y una frecuencia de 0.166113 Hz, cuando se añadió el citrato de calcio la amplitud de onda, tomó un valor negativo de -0.418933 y una frecuencia de 0.16667 Hz, al agregar cloruro de calcio, observamos que la amplitud de onda cambio a 0.167573, es decir aumento. Al agregar la solución de acetilcolina vimos que la amplitud de onda, adquirió un valor aún más grande de 3.351462 y una frecuencia de 0.16667. Al agregar la solución de atropina, la amplitud de onda volvió a cambiar, tomó un valor de 0.754079, después se volvió a registrar la actividad basal y se obtuvo una amplitud de onda positiva de 0.083787, y una frecuencia ligeramente diferente de 0.166113, al agregar la solución de adrenalina la amplitud de onda incremento su valor a 0.335146 con respecto a la basal y la frecuencia regresó a su valor inicial. Posteriormente se volvió a registrar la actividad basal, obteniendo una amplitud de onda de nuevo negativa de -0.083787 y una frecuencia de 0.166528, al

desconectar el sistema de aeración, la amplitud de onda aumento con respecto a la actividad basal, y la frecuencia disminuyó ligeramente. Se volvió a tomar la actividad basal registrando un valor de 0.167573 y una frecuencia de 0.16667 Hz, al cambiar el agua del baño María por agua fría, la amplitud de onda cambio a 1.675731, es decir, aumento con respecto a la actividad basal registrada, al cambiar el agua fría por la solución Tyrode y recuperar la temperatura a 37ºC la amplitud de onda disminuyó a 0.251360 y registró una frecuencia de 0.16667 Hz.

CONCLUSIONES. Mediante la práctica se observaron directamente las propiedades que presentan los músculos lisos unitarios al someterlos en diferentes condiciones, como lo son su funcionalidad independiente de inervaciones y principalmente regulada por neurotransmisores como son: acetilcolina, adrenalina, entre otros. Así como su eficiencia en condiciones de privación de obtención energía (ausencia de oxigeno); ya que es una de las características fisiológicas del musculo liso, (funcionalidad con gasto energético mínimo). Dado que el efecto del calcio sobre el intestino es la contracción del músculo por la entrada de calcio de las fibras y la unión de éste a la calmodulina el privar al musculo liso de calcio mediante la introducción de citrato de sodio al medio previene la acción de la proteína calmodulina. La calmodulina es una proteína que al combinarse con calcio a su entrada en el citoplasma, es estructuralmente parecido a la troponina. Al juntarse el calcio con la calmodulina forman un complejo que se combina con la quinasa de la cadena ligera de miosina y la activa, dicha enzima cataliza la fosforilación de las cadenas ligeras de miosina, que forman parte en los puentes cruzados de miosina, dichos puentes son los que permiten la contracción al unirse a la actina.( Fox 2008).

BIBLIOGRAFIA -Hall, John E. (2011) Tratado de Fisiología médica (12.a ed.) España: Elsevier -Constanzo, linda S. (2011), Fisiología, (4.a ed.) México: Elsevier -Tortora, Gerard J. (2010), Principios de anatomía y fisiología (11. a ed.) México: Panamericana -Stuart Ira Fox (2003), Fisiología Humana (7. a ed.) Madrid. The Mcgraw-Hill, pg 591-593 y 365-368 - Pedro Lorenzo Fernández (2008), Velazquez Farmacologia basica y clínica, Ed. Médica Panamericana, - 1369 páginas