UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA
UNIDAD IZTAPALAPA
&SION DE CIENCIAS E3ASICAS E INOENIERIA
/ DISENO Y CONSTRUCCION DE UN ESTIMULADOR
PARA JWSCULO PARALIZABLE Y ALGUNAS PREPARACIONES
EXPERIMENTALES.
SEMINARIO DE PROYECTOS II.
/ LICENCIATURA: INOENIERIA BIOMEDICA.
/ ALUMNO: ARMANDO JIMENEZ SANTOS.
ASESOR: M.C. VICTOR M. CARVAJAL CASTAREDA.
VO. BO. DEL ASESOR:
MEXICO D.F. JUNIO DE 1989. ,/
9 2439
----" -_...--- __I- ___. I ----.-.---
I N D I C E PAG I NA
AGRADECTMIENTOG PROLOG0 l'.- ESPECEFlCACIONES DEL MODULO 1.1.- fNTRODUCCION: ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA
NEUROCONDUCCION 11.- POTENCIAL DE ACCION Y LA ELECTROMIOGRAFIA CLINICA 1PI.- LA UNTON NEUROMUSCULAR
-
rv.- TRAMSMESION NEUROMUSCULAR ( EN MUSCULO V.* FENOMENO BIOELECTRIC0 DE LA ESTrMULACION ELECTRO-
1.- DESCRIPCION DE LA PIEL PARA ESTIMULACION ELECTRO-
2.- CARACTERESTECAS DE LA RECEPCION DE LA PIAL PARA-
3.- PREPARACION DE LA PfEL PARA ESTIMULAR. 4.- ELECTRODO DE ESTEMULACTON
1.- FORMAS DE ONDA INTRADERMICAS DURANTE LA ESTIMULA-
CUTANEA.
C UTAN EA.
ESTEMULAR.
VI.- ELECTROFfSIOLOGIA DE LA PIEL
C TON
2,~. RESOLUCEON TEMPORAL 3.m RE3OLUCTON ESPACIAL 4.- HABfTUACION E TNTERACCIOM TEMPORAL
Vt!,-DESCRl'PCfON DEL SISTEMA 1.- DrSEÑO 2.m DESCRPCTON DE LOS CIRCUfTOS 3.- 4.m 5.- Y E E l ' . PRUEBAS EXPERTMENTALES DEL SISTEMA . I .- ESTUDrOS DE ELECTRODTAGl4OSTICO 2.- ESTUDIO DE ESTFMULACION DE NERVIO 3.- ESTl'MULACfON DE MUSCULO I X . - BlBLPOGRAFl'A
DFAGRMAS DE BLOQUES DEL Sl'STEMA( ANEXO HOJA#l) DPGRAMA DEL ESTFMULADOR ( ANEXO HOJA # 2). DrAGRAMA DEL CERCUITO EMPRESO (ANEXO HOJA #3).
1 2 2.1
3 8 18 19
22
24 25 25 26
28
29 29 29
30 30
32 33 33 35
t
AGRADECIMIENTOS:
A1 M. C. Victor Manuel Garva jal Castañeda.
Far- la colaboraciLm y asesoría en la Investigación biblia-
gráfica, y en las sugerencias para la realización de este
módulo de Elect ra-est imulac i ón .
FROLUGO:
E5te proyecto 5e realiz6, viendo las necesidades de los
hospitales en medicina física (Rehabilitacidn); es un pratotipo
módulo, de los estimuladores de Fisioterapia.
Haciendo un estudio en los diferentes hospitales tanto del
sector público, como privados, se observ6 que todos los
estimuladores san de tecnología extranjera, por lo que se optó
diseñar un estimuladar con tecnología propia, y asi demostrar
que en nuestra Universidad existe la Investigacitm, por lo que
haciendo un pequeño esfuerzo, nosotros mismos podemos diseñar y
construir nuestros equipos médicl~s, para evitar depender mas
del exterior.
Este estimulador se le podra dar una aplicacidn en
terapia: En el tratamiento de parálisis tata1 o parcial de
musculatura, mediante la estimulación electrocutanea y también
en trabajos experimentales de eliectrof isiologfa.
- -
A Y
ESPECIFICACIONES DES M3DuLo.
I) .- Maneja tres rangos de corriente:
i).- O - 0.2 mA. ii).- O - 2 mA. iii) .- O - 20 mA.
11) .- Maneja cinco rangos de ti-:
i).- 0.01 mseg. ii).- 0.1 mseg.
iii).- 1 mseg.
iv).- 10 mseg.
v).- 100 mseg.
111) .- Se obtienen diferentes salidas de puisos conectar& las ocho salidas del genckador ( canbinandolas entre s i ) :
i) .- milso mico: Un reset en el pin 10: &
I ? t
ii) .- Trenes de p lso : conectando e l pin 1 y 2:
. - 1 d 7
p.
iii) .- Rafagas de pulsos: Conectando e l pin 1 y e l 8: A
IV) .- Se alimenta con 5 Volts y con 15 V. V) .- Tiene un consum de energia de 50 mA.
INTRODUCCION:
Clnatomig y Fisiología Neuroconducción.
I.- La Unidad Motora:
Cansiste del cuerpo celular, su axdn, las uniones
neuromusculares y todas las f ibras musculares inervadaí
esa c&lula y su axdn.
Termi no 1 ogí a:
1. - Neurilema: Delgada cubierta protoplásmica
recubre los axtrines de los nervios periféricos.
2.- Cilindro eje: Sinónimo de axdn.
por
que
7 -2.- CBlcila de Schwann: Son las células que producen el
neurilema, son equivalentes a las cB1ulas de neuroglia que se
encuentr-an en e1 sistema central.
4.- Vaina de Mielina: Membrana lipoidea que se forma
mediante el enrollamiento de la c&lula de Schwann sabre algunos
ne rv i 05.
5.- Nodos de Ranvier: Interrupciones periddicas en
la vaina d e Mielina (pueden estar separadas entre si hasta 2
milimetros).
6.- Internodo: Aquella porción de Vaina de Mielina
situada entre dos nodos de Ranvier sucesivos.
7.- Arborizacidn Terminal: La ramificación final del
Y
ci 1 indro eje.
8. - Otras:
Placa Terminal.
Organo Terminal.
Lugat- Receptor.
Nervio Mixta.
Sub-unidades A racimos.
XI.- Clasificación de las Fibras Nerviosas. S e han
establecido tres sistemas para clasificarlas:
i) El sistema A,E,C.
Fibras " A i ' - . Fibras somáticas Mielinadas. Fibras ''€3": Fibras mielinadas autontjmicas.
Fibras "C": Todas las fibras perifbricas no mielinadas.
i¿)Sistema d e n h e r o s romanos de Lloyd. En este sistema
se clasifican, en cuanto a categorías, las fibras somáticas. Se
basa en el diámetro de las fibras.
i i i ) El sistema de letras griegas:
En este sistema se dividen las fibras en cuatro o cinco
categorías y 5e les designa con las letras alfa, beta, gammaI,
gamma11 y algunas veces +silon. Esta clasificacic5n está
limitada a l a s fibras somClticas mielinadas y las subdivide a
base de la velocidad de neurocanduccidn que se obtiene en esa
fibra.
-¿u) Los sistemas corresponden de l a siguiente manera:
Fibras " A "
I- 12-21 micras de diámetro.
11- 6-12 micras de diámetro.
111- 1-6 micras de diAmetro.
(Fibras "E" menores de 3 micras)
IV- Todas l a s no mielinadas.
A - 61fa - corresponde a l o s grupos I y 11.
A - Del ta - corresponde a l grupo 111.
A - Beta, gamma, eps i lon - no t iene equivalente en e l
sistema de Lloyd.
111. - El potencial propagado. A. Lo que ocurre en e l lugar de estimulacidn.
( 1 ) En e l cátodo (negativo):
Ca) Mientras f l uye l a corr iente, l a membrana se hace m á s
y mUs exc i tab le (aumenta l a exc i tab i l idad) , en o t ras palabras,
l a membrana progresivamente se torna en menos polarizada.
(b) S i se alcanza e l umbral, l a membrana se despolar iza
siguiendo l a l e y de l "todo c5 nada".
(c) S i e l est ímulo es subumbral y continúa su f l u j o ,
ocurre "acomodaci&": ( l a membrana se torna l igeramente menos
exc i tab le) I
(d) Cuando l a co r r i en te es detenida, l a membrana se
repo la r iza pero l o hace m A s (durante un breve per iodo de tiempo
l a membrana se h iperpolar iza) .
2-- En el Anodo (polo positivo):
la) Ocurre esencialmente lu opuesto de lo que sucedio
en el cAtodo.
(b) Al ser estimulada la membrana debajo del Anodo, se
hiperpolariza y cuando 5e detiene el estimulo se despolariza
brevemente.
(c) For lo tanto la onda de despolarizacidn originada
debajo del cgtodo se bloque momentaneamente al alcanzar la
porcidn de la membrana debajo del ánoda, que se encuentra
hiperpolarizada. Conocemos este fenheno tan el t&rmino d e
b 1 oqueo andd i co.
B. La onda de Excitacih (Potencial Propagada).
I l l Desde el punto de despolarizacidn inicial, el potencial
propagado es conducido tanto proximal como distalmente a lo
largo del a x & .
(2) La onda en si, consiste de dos dipolos en los cuales la
corriente fluye de la membrana polarizada con carga positiva
hacia la membrana despolarizada cargada negativamente.
C. Medicibt del Potencial FroFagado:
( 1 ) Si el potencial fuera obtenido de la superficie del
nervio sin que existiera un media conductor entre media, 5e
obtendría un potencial I monaf&.c,ico (par el electrodo de
captacickf y el d e referencial.
(21 Cuando tenemos un conductor de volumen entre el
potencial de accidn del nervio 61 del músculo , el electrodo de
captación recogerá un potencial trifásico {los tejidos humanos
actúan como conductor d e volumen:1 . I V . - Factores que determinan l a velocidad de
new econduc c i dn.
k.- Temperatura:
1 ) Existe una relacit% directa entre la temperatura y la
velocidad de Neuroconduccih. Por cada grado centlgrado que
desciende la temperatura, la velocidad de neuroconduccib
bajará en 2.4 metros/segundos ¿J un descenso en conducción del
5%.
B.- Mielina:
1 ) Las fibras mielinadas conducen mAs rApido que las no
mielinadas al hacer posible la cmnduccih saltatoria.
C.- Diámetro de la Fibra Nerviosa.
1 ) La resistencia del axoplasma al flujo de iones es
inversamente proporcional al área de corte transverso del axdn.
2) Existe una relacib lineal entre la velocidad de
conduccidn y el diámetro de las fibras somáticas mielinadas en
los mamiferos, (Fibras A): Se ha demostrado que &Sta es de 6
metros por segundo por micra de diámetro.
3 ) En las fibras no mielinadas,la velocidad de
conducción es proporcional a la ralz cuadrada del diámetro d e
la fibra.
V. - Terminologia Importante.
A - - Laten,cia: E5 el intervalo de tiempo que transcurre
desde el instante de la estimulacibn a la llegada del potencial
evocado al electrodo de captacidn. El patencial evocado puede
ser el potencial de accidn propagado del nervio estimulado c5 el
potencial de respuesta de un &irgano terminal (potencial de
accidn del músculal.
E.- Tiempo de Conduccih: Frecuentemente usamos este
t8rmino como equivalente a latencia. Debieramas limitarlo para
denotar el tiempo requerido para que un impulso vaya del punto
al punto E de una fibra nerviosa.
C.- Velocidad de conduccidn: Es la distancia que un
impulso viaja por unidad de tiempo. La velocidad de
Neuroconduccidn se expresa en metros par segundo.
D.- Respuesta M: Consiste en el potencial de acción del
músculo recogido por el electrodo de captacihn cuando el nervio
hacia ese músculo es estimulado.
MARGEN DE MEDICIONES BIOELECTRICAS (Frog rama de
Standarizacidn de Electrodiagnbtico y Electromiografia) .
EL POTENCIAL DE ACCION Y L A ELECTROMIOGRAFIA CLINICA.
A ) Electromiografia clínica:
1. - Consiste e n la introduccidn de un electrodo de
aguja en el músculo para estudiar la5 variaciones electricas;
uno e s t a comparando 10s v a l t a j e s que se e n c u e n t r a n cerca d e l a
punta d e l a a g u j a c o n e l p o t e n c i a l d e un e l e c t r o d o d e
r e f e r e n c i a c o l o c a d o a d i s t a n c i a ; e l e l e c t r o d o d e a g u j a t i e n e un
d i á m e t r o g r a n d e a l r e d e d o r d e un m i l í m e t r o ) c on r e l a c i ó n a l
d i h e t r o d e l a + i b r a muscu lar p romed io (50 m i c r a s o 1/20 d e
milímetro). E l e s t u d i o d e los p o t e n c i a l e s muscu la res que
a p a r e c e n e n l a p a n t a l l a d e l o s c i l o s c o p i a , d u r a n t e l a i n s e r - c i m
d e l a a g u j a n o s i n d i c a que a l g u n a s f i b r a s muscu la res est&
s i e n d o a t r a v e s a d a s y q u e d e a c u e r d o con l a r e l a c i e m e x i s t e n t e
e n t r e el tamaño d e l a a g u j a y e l d e l a s f i b r a s musculares n o s
h a c e c o n c l u i r que s on muchas l a s f i b r a s muscu la res que
c o n t r i b u y e n a l a formacidin d e l p o t e n c i a l d e acción d e l a unidad
motora .
2.- S e o b s e r v a n d o s f e n b e n o s b k i c o s : P o t e n c i a l e s d e
un idad moto ra v o l u n t a r i o s que c o n s t i t u y e n el p o t e n c i a l d e
a c c i h d e un g r u p o d e f i b r a s muscu lares , l a s c u a l e s p r o v e en
i n f o r m a c i ó n con r e l a c i ó n a l nrfmero d e f i b r a s y a l g u n a
i n f a rmac i dn 5 o b r e l a condctcciCln d e l impu l so e n l a s ramas
terminales d e l axón ; se o b s e r v a n tambikn d o s c a r g a s r e p e t i d a s
inmed ia tamente d e s p u e s d e l a i n s e r c i c i n d e l a a g u j a , l as c u a l e s
s o n ondas p o s i t i v a s , t a n t o i n d i v i d u a l e s como e n trenes, y
p o t e n c i a l e s d e f i b r i l a c i ó n .
E l e c t t - o f i s i o l o g í a b á s i c a : L a membrana d e l a f i b r a muscular
d u r a n t e c o n d i c i o n e s p a t o l d g i c a s e n l as cuales encon t ramos
d e s c a r g a s r e p e t i d a s d e ondas p o s i t i v a s paseen c i e r t a s
p r o p i e d a d e s s i m i l a r e s ; l a acomodacir3-i d e l a membrana c e l u l a r
esta disminuida en los caso5 de Denervación y Miotonla
Congbnita. La acomodación de una membrana excitable
aparentemente esta relacionada a l a activacidn e inactivacidn
de la conductacia del ickr sodio a trav&s de la membrana. A
continuacidn bosquejaremos una pmsible explicación del origen
de las descargas repetidas que se observan durante la
el ec tromi ograf i a en t&rmi nius de 1 0 5 fenómenos
electraf isioldgicos que 5e sucedlen.
Potencial de la membrana: Estructura de la membrana,
desconocemos la naturaleza exacta de la membrana celular, pet-o
esta tiene un grosor de unos 75 Rrmstrongs (un Armstrong
equivale a 1x10 metros o 1 x 1 0 miifmetros);se le considera
que está compuesta de una capa lipoproteica bimolecular. Las
membt-anas nerviosas y musculares de los maml feros desarrollan
una diferencia de potencial entre la parte interim- y exterior
de unos -90 milivolts, este voltaje constituye el potencial de
reposo, este fendmeno podemos representarla asl:
-10 -7
+2o
o
92499 tiempo en milisegundos
Fuera
(Sodio) 145
IFotasio) 4
(Cloro) 120
Den t ro
(Sodio) 12
(Potasio) 155
(Clot-o) 4
Los iones de claro: El gradiente de concentracih
producido par presencia de mas iones afuera que adentro
cacisaria una tendencia para que emigraran hacia el interior de
l a célula.
Los iones de potasio: El gradiente de concentracidn debido
a l a presencia de mas iones dentro que afuera producirían una
tendencia para que las iones de potasio emigraran fuera de la
c & l u l a .
Los i o n e s d e s o d i o : e l p o t e n c i a l n e g a t i v o d e n t r o d e l a
c k l u l a t e n d e r l a a a t r a e r iones p o s i t i v o s d e Eiodio h a c i a e l
i n t e r - i o r d e l a c & l u l a , p r o v e y e n d o una segunda t e n d e n c i a p a r a l a
m i g r a c i ó n d e s o d i o d e n t r o d e l a c é l u l a .
Comienzo d e l p o t e n c i a l d e a c c i d n : Umbral.- C o n s i s t e e n
a q u e l p o t e n c i a l ( d e una membrana e x c i t a b l e ) donde l a descarga
d e l a membrana 5e i n i c i a s i g u i e n d o la l e y "todo CI nada" ) ;
ejemplo: asumamos q u e t enemos un p o t e n c i a l d e membrana d e -90
mi l ivo l ts , si asumimos q u e cuandn ese vo l ta j e es e levado h a s t a
-50 mil ivo l ts se g e n e r a un p a t e n l c i a l d e a c c i d n , e n este caso el
v a l t a j e d e umbral es d e -50 volts.
0
-40 .e&( <(, f A e 3?eoo 5 0
t ChS@y\ Para que se l l e g u e al p o t e n c i a l d e umbral será n e c e s a r i o
l a ap l i cac ib t d e s u f i c i e n t e c a r - r i e n t e a l a membrana d e manera
q u e s u v o l t a j e sea e l e v a d o a s u n ive l d e umbral.
E f e c t o s d e sub-umbral:
1 . S i se ap l i ca ra un e s t í m u l o elioctrico menor de 0.1
m i l i s e g u n d o y q u e su vo l ta j e n o sea s u f i c i e n t e p a r a s u b i r e l
v o l t a j e d e l a membrana a s u nivel umbral.
2. Fo r l o t a n t o , l u e g o d e l ec ; t imulo , h a b r í a ctn efecto
residual actuando luego que el estímulo haya desaparecido, en
otras palabras el potencial de la membrana se ha elevado un
poco acercandose ma5 al nivel del umbr-al; se requerir8 un menor
estímulo para alcanzar el urnbral.(En nuestro ejemplo vemos que
necesitamos soia 25 milivolts en vez de 40 que se requerian en
un principio; se describe este fenómeno d e excitabilidad d e la
fibra.
Propagacibn del potencial de accibn: Corrientes locales;
se ha demostrado que la presencia de un potencial de accidn a
10 largo de una fibra inicia una serie de corrientes locales en
el frente del mismo que son suficientes para alcanzar- el umbral
y de provocar que el potencial de acción se propague.
Corrientes locales en el ax&.
='4 t + t+-t++++ A & . - - - - _ _ - - t I - + + + - + + + + +
- _ - - - - _ - _ -& - - - - - - - - - t -t + +- + + t + + - A -f 3- + .+ + + + +
- _ _ - - - - - - -
E l potencial de accih posee la siguiente f o r m a y provoca
que el voltaje de la membrana ascienda alrededor de -90
milivolts a alrededor de +20 mV y lo contrario -i- 2 O k V
-
- 3 h\/ f) I 2 2: -' < + ' ' i h X k $ .
En realidad la membrana sufre un cambio de polaridad y no
5e limita unicamente a perder su diferencia en potencial como
originalmente se pensd; esta inversión de potencial 5e debe a
las cambios selectivas en la permeabilidad de la membrana
(conductancia) hacia el ion sodio y potasio cama veremos mas
ade 1 an te.
En la siguiente figura vemos el potencial de acción,
antes que la membrana alcance el nivel umbral del potencial de
1 a membrana.
+20
Las ianes se mueven a 10 larga del interior y del exterior
de la fibra, esta porcidn es el resultado de corrientes
locales, no ocurre cambio en el flujo neta de iones de sodio,
potasio y cloro a travk de la membrana.
A1 nivel de umbral ocurre iiin cambio en la membrana que de
pronto se hace muy permeable a los iunes de sodio. L Q ~ iones de
sodio se abalanzan hacia el interior de la célula y esta hace
que ocurra un gran aumenta de la conductancia del sodio en la
membrana. El aumenta en la conductancia del sodio hacia el
intet-ior de la célula luego que el voltaje alcanza el valor del
umbral, en realidad produce un mayor aumento de conductancia
del sodio, con cada incrementa adicional de aumento,
produciendo a su vez mas aumento. Este fendmeno se continua
hasta alcanzar casi el pica del potencial de accidn cuando un
nuevo proceso se sucede la inactividad de la conductancia del
sodio, esto hace que la canductancia del sodio disminuya y
regrese a su valor normal.
El potencial de accicjn durante la repolarización: durante
esta fase se sucederá mas tarde COR un aumenta en la
conductancia de potasio, en este periodo el potasio abandona la
ce5lula; el aumento en la conductancia de potasio aumenta mas
lentamente y dura mas que el aumento en la conductancia ai
sodio.
Aunque como se demostró anteriormente, un carto estímulo
eléctrico cambia la excitabilidad de la membrana y esto reduce
el cambio del potencial de la membrana necesario para alcanzar
~ el potencial de umbral; un voltaje subumbral prolongado puede
ya sea aumentar o disminuir la excitabilidad.
Un cambio en la excitabilidad, esto es un potencial
aumentado o disminuido para alcanzar el umbral, depende de la
diferencia neta de dos efectos, el efecto de la corriente
despolarizante en el potencial de la membrana (Em); una
corriente despolarizante tiende a elevar el potencial de
membrana hacia O, cuando ella eleva al potencial de membrana
sobre el umbral ocurrirá el aumento en la conductancia al sodio
antes mencionada.
El efecto de la corriente de despolarización en el
potencial de membrana: los cambios en el potencial de membrana
afectan el procesa de inactivacidn de la conductancia al srtdio
y e5to hace posible alcanzar tal grado de inactivacidn en la
conductancia del sodio de modo que será necesario un estimulo
mayor que el normal para psder iniciar un estímulo; en otras
palabras la inactivacih de la conductancia sódica aumenta los
valores del putencial de membrana en donde un aumenta en la
conductancia al sodio es autogenerada, esto es: el fendmeno que
vimos al nivel de umbral; por lo tanto para la inactivacih de
la conductancia sbdica (la reducción de la conductancia al
sodio a voltajes comparables) será necesaria elevar el umbral
hacia el O, mas que el aumento de los voltaje5 de la membrana
por la corriente de despolarizacidn.
Ejemplo: Un b o d a intracelular suple cargas positivas
dentro de la c&lula, esto eleva el voltaje de la membrana hacia
O, esto es: un ion de potasio neutralizar& un ion negativo en
la parte de adentro de la membrana celular; pero al mismo
tiempo la inactivacih de la conductancia al sodio tiende a
elevar aCm más el voltaje necesario para permitir que l a
conduc tanc i a sód i ca aumente. - -I(- - - - - - - _
I I
. _ - - --i '\
o
/ /
Cone 1 usi :
Es posible que los camlbios de potencial que se
manifiestan mediante descargas repetidas que aparecen despuk
d e la inserción d e una aguja electromiográfica son en realidad
una medida de la acomodación (o su reducción) de las membranas;
celulares a t r a v k de las cuales se inserta l a aguja.
LA UNION NEUROMUSCULAR
La unidn e n t r e una neurona y l a s i g u i e n t e recibe e l nombre
d e s i n a p s i s . Una neurona t í p i c a c o n s t a d e un c u e r p o c e l u l a r
(soma, p e r i c a r i d n , c é l u l a n e r v i o s a ) y d e d e l g a d a s p r o l o n g a c i o n e s
f i b r o s a s - u n axón y var ias d e n d r i t a s . E l p i c a r i ó n se refiere a
l a reg ik- t q u e rodea a l n u c l e o .
f
Z , '
--..-;a '
I.- La tet-minacirki n e r v i o s a c o n s t a de lo s i g u i e n t e : Es
abundante e n m i t o c o n d r i a s , c o n t i e n e v e s i c u l a s d e s i n a p s i s , n o
e s t a m i a l i n a d a y es d e pequeño d iAme t r o .
11. - La c é l u l a d e Schwann: Cubre a l as t e r m i n a l e s d e los
axones , e 5 t B a u s e n t e a n i v e l d e l a ~ r n i ó n neuromuscu lar y 5e
d e s c o n o c e c o n c l a r i d a d su p a p e l f i~;iol&gicc?.
111.- V e s i c u l a d e s i n a p s i s : E s t a s poseen un diámetro de 500
a r m s t r o n g s y a lmacenan a c e t i l c o l i n a .
1V.- Membrana p o s t s i n á p t i c a : E s un p l e g a m i e n t o i n t e r n o
a l a r g a d a d e l a membrana muscu la r que forma una hend idu ra , t i e n e
un á r e a d e s u p e r f i c i e mucho mayor q u e l a membrana p r e s i n á p t i c a
d e l a t e r m i n a c i h n e r v i o s a , c o n t i e n e una gr-an c a n t i d a d d e
mitocdndrias y es r i c a e n c o l i n e s t e r a s a .
o V.- Hendidura sinápticazTiene un espacio menor de 1000 A
entre la terminación del nervio y la membrana postsináptica.
La Unián Neuromuscular en descanso: Acetilcolina, en la
síntesis del ion acetato del metabolismo de la glucosa + colina
nos da acetilasa de colina y esto nos da acetilcolina; esta
reaccifin puede desarrollarse en el cuerpo de la celctla en el asta
anterior y la acetilcolina mas tarde ser transportada a travk
del axoplasma al área de sinapsis y también puede ocurrir en las
mitocondrias del ax6n terminal.
Naturaleza de la liberación de la acetilcolina. Cuantos: Con
paquetitos de varios millares de mcsl&ulas de acetilcolina d e un
tamak sorprendentemente constante; cada nervio posee algunos
cientos de miles, estos cuantos se liberan espontaneamente e
intermitentemente de una forma al azar- desde las vesículas; la
frecuencia de su liberacia7 esta grandemente determinada p o r una
variedad de ccsnd ic i ones f armaco 163 icas.
Lo5 potenciales en la miniatura de la placa neuramotora. El
cuanto se difunde a traves de la hendidura sináptica hacia la
protelna receptora en la membrana postsináptica; la permeabilidad
de la membrana se altera y termina con una despolarizacidn no
propagada, el potencial o voltaje electrice aumenta con rapidez y
desaparece con lentitud y posee una amplificación de 0.5 a 0.75
mV . Transmisibl Neuromuscular.- En la llegada de un impulso
nervioso a la terminacib, motot-a se liberan de 100 a 500 cuantos
de acetilcolina; se desconoce el mecanismo durante el cual la
terminacidn nerviosa produce el enorme aumento en la liberación
de los cuantos, la acetilcolina actúa en ciertos puntos de
recepcibn de la membrana postsináptica o sea el punto de
recepcidn e5 una proteina contenida en la membrana postsináptica,
estos puntos están localizados en la superficie externa d e la
membrana.
Potencial de la placa motora.- La membrana postsinAptica se
hace permeable a los iones difusibles, con esta excitacih
subumbral el aumento de la permeabilidad tan solo dura algunas
milisegundos; la accibi d e la acetilcolina dura alrededor de dos
milisegundos antes de ser hidrulizada por la acetilcalinesterasa,
Caracteristicas de la despolarizacih: S e sucede can rapidez
y continua luego su descomposicibn con lentitud, es una respuesta
graduada que no posee un periodo refractario y las excitaciones
subsiguientes anteriores a la descomposicidn produciran un
aumento; la amplitud var ía de acuerda con la cantidad de
acetilcolina liberada en la terminacibn del nervio.
El potencial de accicki muscular propagado.- El umbral del
potencial de la placa neuromotora para inducir- una respuesta es
de 30 a 50 mV; la diferencia del potencial a traves de la
membrana postsinltptica en descanso es de 90 mV. Cuando el
potencial de la placa neuromotora alcanza el umbral, se inicia un
potencial de accicki propagado en la membrana mu~+cular que rodea
la zona de la placa neuromotora; la membrana muscular pasa por un
periado refractario, el fenómeno de propagacich es un fendmeno
que sigue el principio del todo o nada.
at
Otros factores que influyen en la transmisidn.- Los ianes de
calcio, el tamaKo del potencial de la placa neuromotora disminuye
según va disminuyendo la concentracidn de calcia; la duración del
patencial de la placa neuromotora no cambia, las variaciones en
la concentracih de calcio no afectan la sensibilidad de la placa
neuromotora a l a acetilcolina.
Los iones d e magnesia: Estos iones bloquean la tr-.an~;misiCñ7
neuromuscular a concentraciones que no evitan la conducción
nerviosa o la respuesta del músculo a la estimulación directa. El
exceso de concentracibn produce una reducción en la cantidad de
acetilcolina liberada (efecto principal); disminucibn en la
acción despolarizante de la acetilcolina; disminución de la
excitabilidad de la membrana muscular.
FENOMENO SlOEiECTRiCO DE LA ESTlMULAClON ELECTROCUTANEA
Descripción de la piel parat la estimulación electrocutánea.
La piel responde a estimulos t&rmicos, elCctricos y
mecánicos; sin embargo solamente las dos últimas formas d e
estimulacihn son prácticas para la aplicacibn en ayudas
sensoriales. La estimulación electrocutánea en la aplicacibn de
impulsos elktricos para producir sensaciones vibrátiles
confortables, esta estimulacidm se ha utilizado exitosamente para
retroalimentación sensorial suplementaria en prótesis de brazo y
ayudas visuales, asimismo se ha utilizado para inhibir dolor
postoperatorio y dolores crónicos.
I . Anatomia de la piel.
La superficie externa de la epidermis esta compuesta de
capas de celulas epiteliales escamosas; estas cBlulas se fm-man
en la dermis y emigran hacia la superficie exterior e n el lapso
de cinos pocos dias en LIB proceso continuo de regeneracibn. En la
transicibr de la dermis, el nucleo celular muere; el tejirto
epitelial resultante cuando 5e seca, exhibe una alta resistencia
eléctrica (de 50 a 200 K O h m s ) . Por otra parte el tejido epikelial
es susceptible de absorver humedad y una vei hidratado exhibe una
resistencia d e menos de 10 KOhm5;.
Cuando el cuerpo se convierte en parte de un circuito
eléctrico, los efectos de la corriente elCctrica 5e deben
principalmente a la magnitud de la corriente elktrica y a la
durarih del shock . La corriente esta dada por la ley de Dhm
I= E / Z , dande Z es la impedaincia total d e la malla y nc3
unicamente la del circuito e16ctrico. A bajas frecuencias, l a
impedancia de l a piel es esencialmente resistiva, mientras que a
altas frecuencias (mas de 10OO Hz) es no lineal y tiene
caracteristicas de un circuito RC, debiéndose esto a su
est ruc tu ra c e 1 LI 1 a r . 4 bajos voltajes, la resistencia en el sitio de contacto es
e1 princidpal factor limitador de corriente. La resistencia de la
piel depende de la humedad presente en el interior y en el
exterior-; los contactos liquidas, as1 como la transpiracidn,
reducen gradualmente la resistencia de la capa cornea. E l ruido y
la ansiedad provocan en algunas personas la transpiracidn. E l
sudor se genera al trabajar en un lugar caliente o húmedo, por
lo que las condiciones fisial-icas y psicológicas influyen en l a
resistencia elktrica de la piel, y estos factores pueden cobrar
importancia cuando la corriente fluye por mas de unos cuantos
segundos. Los contactos localizados donde la piel tenga alguna
ruptura, tales camo una her-ida o una raspadura, tienen una baja
resistencia inherente; y una corriente de unos cuantos mA puede
ser dolorosa.
La capa epitelial vat-ia en espesor dependiendo de su
localizacibi en el cuerpo y de la repetibilidad del contacto
mecánico; las superficies del pie y la mano son
signif icativamente mas gruesas que otras superficies, con una
torr-espondiente alta impedancia elcktrica. Estas superficies
estan inervadas por receptores altamente especializados
(corprfr;culos de Paccini) en los tejidos profundos. Estos
receptores son altamente sensitivo^; a la deformación y exhiben un
amplio ancho de banda vibratoria, muy Útil en la discriminación
de texturas.
La r-esolucih entre dos puntos adyacentes e5 por lo mismo
superior en manos y pie5 a la de otras regiones, como la piel del
tronco. Sin embargo la superficie disponible para ser estimulada
es mucho menor. Lo anterior hace mas conveniente usar alguna
r-egicki del tronco o de las extremidades cuando se quiere hacer
electroestimulación por periodos prolongados.
11.- Características de la Recepción de la Piel.
La sensacidn desencadenada por el tacto es debido a tres
tipos de receptores: corpúsculos d e Meissner, discos de Merkel,
y terminaciones nerviosas libres, en particular los dispucstc~ en
cesta alrededor de las bases de los fo1ículos pilasos.
Las terminaciones nerviosas libres se elevan desde adentro
de la dermis, estan densamente distribuidas y forman multiples
grupos de iner-vación.
Los follculos capilares estan distribuidos aleatoriamente en
la piel. La base de cada folículo está encirculada por-
terminaciones nerviosas, altamente sen-ritivas a movimientos
mecánicos; las glándulas cebáceas cuyas duct05 5e unen a las del
fcilículo capilar forman una vía a trav&s de la epidermis.
PequeFbs receptores en el tejido epitelial permiten que la
corriente el&ctrica, durante la estimulacitm lleguen a las
terminaciones nerviosas libres que se hayan situadas en la.
derm i 5.
I
I
Pruebas experimentales y las características psicofísicas d e
la estimulacidn electrocutanea sugieren que l a sensacidn e5
elicitada por una estimulacidn directa de 105 nervias aferentes
primarios mielinizados situados en la dermis.
111.- Preparacibl de la piel para estimular.
El mejot- sitio para un dispositivo electrotActi1 e5 C ~ B Area
localizada en el tronco del sujeto, área que debe estat- libre de
vello o bien afeitada y la cual haya sido humedecida con agua
caliente para hidratar la superficie epitelial. El abdomen ha
probado ser sat isf ac tori o para est imulac iones elect rotác t i les de
una y dos dimensiones; la superficie interna de la parte alta d e
los brazos o de las piernas es igualmente adecuada, aunque el
área disponible es menor. Superficies inmediatamente adyacentes a
una Area ma5 densamente inervada, tal c o m o la muñeca, san menos
adecuadas, puesto que una estimulacidn directa sabre los nervios
produce parestecia o pequeños mavimientas involuntarios.
Una vez humedecida la piel bajo el estimulador electrotáctil
tiende a permanecer hírmeda, y la impedancia permanece baja,
principalmente debido a la acciCin vasodilatora de la corriente de
estimulacidn, asi como también de la retención pasiva de la
humedad de la piel bajo el electr-odo.
1V.- Electrodo de estimulacidn.
Es necesario utilizar materiales que en su superficie no
originen zonas no conductoras en el medio bioel&ctrico. Las
materiales aceptable5 incluyen a.1 oro, plata y aleaciones d e
platino e iridio y otras aleaciones similares. Las electrodos
utilizados por Sanders y Szeto, estan constituidas a partir
circuitos impresos de plata chapeados con oro. Constan de
centro elipsoidal de 4 :-í 7 mm atravesados por un remache de 4
de diámetro, todo ello rodeado por un anillo aislante de 1 mm
espesor, y finalmente rodeada por un electrodo de tierra de 9
25 mm. La conf igut-acidn conchtrica incrementa
discriminabilidad entre dos puntos adyacentes y limita
difusih de l a corriente; las corrientes de fuga medidas en
centro de un electrodo adyacente, generalmente n o exceden del
al 8% de la corriente en el electrodo activo.
El arreglo de electrodos debe estar montado sobre
mater-ial portador que mantenga en contacto adecuado uniforme
d e
UB
mm
de
x
la
la
el
5
LI n
Y
estable con la piel durante los movimientos carporales normales.
ELECTRUFISIOLOGIA DE LA PIEL
Utilizando electrodos como las anteriormente descritos j ,
acoplados capacitivamente a Lana -Fuente de corriente, 5.e observa
que aplicando pulsos de corriente monafOsica de 10 mA a la piel
humedecida, el voltaje resultante en el electrodo activo se
asemeja a una curva de carga acelerada negativamente, la cual se
estabiliza a un voltaje equivalente a una impedancia de 5 a 7 kO.
Esta impedancia es inicialmente mayor [ i r ) a 1 5 k O ) , cuanda la
piel se estimula por primera vez, o citando el electrodo se ha
movido de su sitio original a cuando la piel esta inadecuadamente
humedecida. La impedancia disminuir& durante los pr-imer-as 30 5eg
de estimulacidm, se cree que este e+ecto de calentamiento e5
r e s u l t a d o d e una v a = . a d i l a t a c i ~ n (f d e una a c t i v a c i b n de L a s
~ 1 A n d u l a ~ 5udorípara5 d e b i d a a l p a s o d e l a c o r r i e n t e .
Duran t e este p e r i o d o d e c a l e n t a m i e n t o l a c a l i d a d d e l a
i e n s i c i c k cambia d e punzanlze a suave- , c o n f o r m e l a d e n s i d a d d e
c o r r i e n t e se e s t a b i l i z a . La p o l a r i d a d d e 10s p u l s o s d e c o r r i e n t e
n o a f e c t a a l a impedanc ia d e la p i e l , l a d u r a c i d n tampoco a f e c t a
l a impedanc ia , s i n embargo l a c a n t i d a d d e corriente a fec ta l a
impedanc ia d e una manera marcada, un i n c r emen to e n l a c a n t i d a d d e
c o r r i e n t e es ta a s o c i a d o c o n UT? d e c r emen to e n l a imperanc id ;
c o n f o r m e l a c o r r i e n t e 5e ap rox ima a l umbral d e l d o l o r p a r a una
d u r a c i d n d e l p u l s a dada, l a impedanc ia d i s m i n u y e como una f u n c i ó n
l i n e a l d e l a corriente, m i e n t r a s q u e el v a l t a j e e n el e l e c t r o d a
act ivo permanece c o n s t a n t e , como! un d i o d o Zene r , e s t a s i t u a c i d n
es ta a s o c i a d a c o n e l d o l o r y el e n r o j e c i m i e n t o d e l a p i e l .
M e d i a n t e un e l e c t r o p l a t i n a d a d e l a p i e l , se han o b s e r v a d o
los s e n d e r o s s u b y a c e n t e s a un e l e c t r o d o , esto5 s e n d e r o s t i e n e n
una d e n s i d a d aprox imada d e 1 x m!m , y e s t á n a s o c i a d o s con los
f o l i c u l a i s c a p i l a r e 5 , g l A n d u l a s s u d o r i p a r a s o r u p t u r a s en l a
s u p e r f i c i e e p i t e l i a l . S i un e l e c t r o d o con un c e n t r o a c t i v o g r a n d e
(pot. e j e m p l o 1 cm-) se u t i l i z a t - a . , c u b r i r i a uno5 c i e n s e n d e r o s d e
&tos, c a d a uno e n p a r a l e l o cun l a f u e n t e d e c o r r i e n t e ; si
e v e n t u a l m e n t e un s e n d e r o t u v i e r a una impedanc ia i n i c i a l b a j a , l a
m a y o r i a d e l a c o r r i e n t e f l u i r í a a través d e él, l o que a b a t i r í a
a& más su impedanc ia h a s t a q u e cas i t o d a l a c o r r i e n t e f l u y e s e a
traves d e ese Ú n i c o s ende r o . E s t a c o n d i c i b n d e f u g a esta
c a r a c t e r i z a d a p a r un r e p e n t i n o p i q u e t e , una r ~ t p t i i r a e n l a
2
3
s u p e r f i c i e d e l a p i e l y un marcado e n r o j e c i m i e n t o , esto puede
p r e v e n i r s e i i m i t a n d a e l Area d e l e l e c t t - a d o a c t i v a a menos d e 15
mm , r e d u c i e n d o c on e l l o el nbmero d e s e n d e r o s d i s p o n i b l e s , a s i 2
como l i m i t a n d o l a a m p l i t u d d e la . c o r r i e n t e a aprox imadamente 1 mA
2 x mm d e area d e e l e c t r o d o act ivo .
Pot- l a r a zb t a n t e r i o r es n e c e s a r i o un c o n t a c t o e s t a b l e , si
un electrodo d e 12 mm t e r m i n a s e e n puntas , SU d e n s i d a d d e
corriente se m u l t i p l i c a r í a casi p o r 10 y l a s e n s a c i ó n se
2
c o n v e r t i r l a e n un p i q u e t e muy molesto. E l c o n t o r n o y mov im i en t o
d e l c u e r p o hacen ma5 d i f i c i l el mantener un c o n t a c t o a p r a p i a d o
e n t r e l a p i e l y un a r r e g l o d e g r a n d e s d imens i ones ; s i n embargo
p a r e c e adecuado u t i 1 i z a r c i n tu ra ln e s 1 ineales p a r a un c o n t a c t o
e s t a b l e e n i a p i e l ,
Formas de onda i n t r a d é r m i c a s d u r a n t e l a e s t i m u l a c i ó n .
D u r a n t e una e 5 t i m u l a c i b t c o n v e n c i o n a l can pu l5o§ d e
c o r r i e n t e c o n s t a n t e d e p o l a r i d a d a l t e r n a y l l e g a n d o a l umbral d e
s e n s i b i l i d a d , se o b t u v i e r o n los s i g u i e n t e s r e s u l t a d o s : l a
impedanc ia e x t e r n a f u e d e 6 KOhmE; m i e n t r a s q u e l a i n t e r n a (med ida
c on un e l e c t r o d o d e r e g i s t r a implementado a 3 mm d e l a e p i d e r m i s 1
f u e d e 500 Ohms. A1 i n i c i a el p u l s o d e v o l t a j e e x t e r n o a l c a n z G
una a c e l e r a c i ó n n e g a t i v a , m i e n t r a s que el p u l s o i n t r a d é r m i c o
a l c a n z ó l a l i n e a l i d a d como e n l a carga d e un condensada r a
c o t- r i e n t e c o n c, t a n te.
A l f i n a l d e l p u l s o e l v o l t a j e e x t e r n a cay6 a O, m i e n t r a s que
el v o l t a j e i n t r a d & r m i c o permanece can un 10% d e su v a l o r p i c o
h a s t a q u e es dec ;cargada p o r e l p u l s o s i g u i e n t e d e p o l a r i d a d
o p u e s t a .
En l a p r k t i c a se u t i l i z a n p u l s o s c u a d r a d o s ya q u e praducen
menos e n r o j e c i m i e n t o e n l a p i e l s largo p l a z o y una s e n s a c i d n ma5
c o n f o r t a b l e qup los demás p u l s o s , t a l e s como l a s d e d i e n t e d e
5 i E t- r a I
Hesc? luc idn tempura l .
La s e n s a c i ó n v ibra t i l t i e n d e a una d e p r e s i ó n c o n s t a n t e
conforme l a f r e c u e n c i a de r e p e t i c i d n de l a r f i+aga es d e uno5
pocas c i e n t o s d e Hz. La mínima 5eparac ió1-1 ternpclral p a r a una
sensacibi d e n o s i m u l t a n e i d a d es d e 12 m i l i s e g u n d o s e n el
abdomen; e l &-.den d e p r e s en t a c i k in d e los ecst lmulos puede ser
c o r r e c t a m e n t e i d e n t i f i c a d o a una s e p a r a c i ó n d e 40 m i l i s e g u n d o s .
R e s o l u c i ó n e s p a c i a 1.
Se ha tomada e l umbral entr-e d a s pctntos como l a minima
d i s t a n c i a a l a c u a l el Grden d e dos ~st im~i l f j s d i s t i n t a s d e 8.5
m i l i s e g u n á o s de d i f e r e n c i a p u e d e ser de t e rm inado . Sanders o b t u v o
va lo res d e 6 a 5) mm en el abdamen u t i l i z a n d o ~ l e c t r odos
c a n c é n t r i c o s . E5 p o s i b l e e n c o n t r a r s e p a r a c i o n e s ma5 pequeñas si
5e u t i l i z a n e l e c t r o d o s n o c o n c e n t r i c o s c o n una t i e r r a a l r e d e d o r .
H a b i t u a c i d n e i n t e r a c c i ó n t empo ra l .
La h a b i t u a c i d n ( c amb i o e n l a magn i tud de l a sertsacic ln
p e r c i b i d a l o c u r r e de5pciés d e una e s t i m u l a c i ó n p r o l o n g a d a . La
r a p i d e z de h a b i t u a c i ó n e5 una fc tnc idn d e l a f r e c u e n c i a d e
e s t i rnu lac i ck t ; f r e c u e n c i a 5 v i b r a t a r i a s b a j a s t m e n o s d e 1 0 Hz)
muest ran muy poca h a b i t u a c i ó n , m i e n t r a s que l a i n t e n s i d a d de l a
e s t i m u l a c i ó n a 1000 Hz o mas decae a l umbral d e s p u é s de unos
I
. I . . . .-- .-
p o c o s segt indos.
Aunque n o se t i e n e n e s t u d i o s d i r e c t o s a c e r c a d e l a
a d a p t a c i o n s e n s o r i a l a un estímiilo e l&ctr ico, se puede menc i onar
que S z e t o y Lyman h a l l a r a n una a p r e c i a b l e a d a p t a c i ó n d e s p u k de
los p r i m e r o s 15 m inu to s de e s t i m u l a c i ó n .
Descripción del sistema.
1.- D i se& : E l e s t i m u l a d o r consta d e d o s e t a p a s p r i n c i p a l e s ,
una q u e es donde se g ene ran los p u l s o s y l a o t r a que es l a f u e n t e
d e c o r r i e n t e c o n s t a n t e . P a r a g e n e r a r los p u l s o s se u t i l i z h UR
timer p rog ramab l e , el X R 2 2 4 0 , y a que este t i p o de c i r c u i t o n o s da
una g r a n v a r i e d a d d e s a l i d a s d e p u l s o s , a d i f e r e n t e s f r e c u e n c i a s
p o r med i o d e un a r r e g l o d e RC, y ademAs t i e n e v a r i a s
c o n f i g u r a c i o n e s p a r a l a g e n e r a c i ó n d e p u l s o s . P a r a l a f u e n t e d e
corriente c o n s t a n t e se u t i l i z a r o n transistores b i p o l a r e s y un
FET; se usaron estos transistores por-que e r a n los mas adecuados
para n u e s t r o d i s e ñ o y además a l s u m i n i s t r a r l e s un cierto vo l t a j e
n o s dan una g r a n c o r r i e n t e .
2.- D e s c r i p c i ó n d e los c i r c u i t o s : E l X R 2 2 4 0 c o n s t a en s u
interior d e 3 p a r t e s , d e un c o n t a d o r b i n a r i o , un f l i p - f l o p como
control y un timer d e bas e , y l a c o n f i g u r a c i 6 n que mas se a d a p t ó
a n u e s t r o d i s e ñ o f u e l a d e o p e r a c i ó n m o n o e s t a b l e o moda d e
a u t o r e p o s i c i ó n . La s a l i d a es normalmente a l t a y t i e n d e a ser b a j a
d e s p u k d e una e n t r a d a d e l t r i g g e r , esta permanece b a j a p a r a l a
d u r a c i ó n d e l t i e m p o To y l u e g o retot-na a l estado "altri".
La d u r a c i d n d e l c i c l o d e t e m p o r i z a c i d n To e s t a dada pot-
To=NT=NRC; donde T=HC es el p e r i o d o d e base d e tiempo a j u s t a d a
p a r l a seleccibi d e los componentes RC e n e l p i n 13, y M es un
entet-o e n el r a n g o d e 1<N<255 d e t e r m i n a d o p o r l a combinacic5n d e
los p i n s d e s a l i d a d e l contadat-: 00 ..... Oi28, d e l a I a l a 8,
c o n e c t a d a s a l b u s d e s a l i d a . Las s a l i d a s d e l c o n t a d o r b i n a r i a
e s t á n e n estado l o w cuando c u a l e s q u i e r a d e la5 s a l i d a s esth e n
l ow ; los r e t a r d o s a s o c i a d o s c o n c a d a s a l i d a d e l c o n t a d o r pueden
ser a g r e g a d a s j u n t a s , e5ta se h a c e s i m p l e m e n t e a c o r t a n d o l a s
s a l i d a s e n c o n j u n t o p a r a formar un bit5 E-n e l p i n 6 a l a s a l i d a , y
el resto se d e j a r á abierto; l a d u r a c i ó n t o t a l d e l c i c l o d e
t e m p o r i z a c i h To, e5 d e 32T, s i m i l a r m e n t e si los p i n 5 1,5 y 6 se
c o l o c a n e n corto a l bu5 d e s a l i d a , el r e t a r d o to ta l e5 :
To=(1+16+32)T=49T, d e e s t a manera a l s e l e c c i o n a r adecuadamente
l a s t e r m i n a l e s d e l c o n t a d o r , e l c i c l o d e programacic5n se p u e d e
h a c e r a5f: 1(To<255T.
3.- Para l a f u e n t e d e corriente se h i z o un a r reg lo push-pul l
c o n los transistores 3904 y 3905 q u e n o s dasn una c o r i i e n t e d e
colector máxima d e 200 mA, claro q u e esto d e p e n d e d e l a carga q u e
se e s t & manejando; a l aumentat- l a carga d i s m i n u y e e l mA, p e r a se
p u e d e aumentar e l v o l t a j e p a r a q u e se mantenga c o n s t a n t e l a
carga. E l transistor FET, n o s s i r v e como s w i t c h p a r a q u e no5 esté
c a r g a n d o y d e s c a r g a n d o y n o haya saturac ic5n a lguna . La tapa d e l
g e n e r a d o r d e p u l s o s es a l i m e n t a d a c o n 5 vo l t s y l a e t a p a d e
l a f u e n t e d e c o r r i e n t e c o n s t a n t e se a l i m e n t a c o n 15 vo l ts .
. . . . . . , n 1 n I d .
. . .. . . ,
I I
I I . . . I
_. . . ... .
d 5 c
G I /
t J i $2
A
\- t- .'I
.. .
i
. . . . . . *,__"*._ ,-.-^__ <l. .....
4.- Diagrama de bloques del sistema(ver haja anexo # 1 ) .
5.- Diagr-ama del estimulador {ver hoja anexo # 3).
6.- Circuito impreso (ver hoja anexo # 3).
7.- Electrodos para estimular-: Nosotros utilizamos para
e s t e l a r e,l.n~rtiwip ciático de un anfibia una aguja hipod&rmica
como electrodo activo o en su caso tambi&n se pueden utilizar
alfileres de acero inoxidable.
Para estimular al músculo se pueden fabricat:ELaAxad! que
no scifzn& dacl-, d e la siguiente manera: se utilizan monedas
de cupro-nlquel de aproximadamente 20 mm de diámetro y se le
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suelda en la parte central un broche de bronce; se le borra el
relieve de la moneda hasta darle un acabado terso y liso, se le
colocan unos cables de cobre y ya quedan listos las electrodos
para proceder a estimular, si se le quiere dar un acabado mas
fino se pueden capsular con resina epc5xica aislante, y de esta
manera quedan unos electrodos conchtricos de superficie lisa,
teniendo cada electrodo una tierra independiente.
8. - Pruebas experimentales del sistema.
Estudios de electrodiagnc5stico:
i).- Antes de poder- llevar a cabo cualquier estudio ct
experimento toda droga que afecte la transmisidn neuromuscular
debe ser descontinuada par lo menos durante 4 ct 6 horas. Las
modi+icaciones por fármacos de las pruebas descritas abajo pueden
ser de gran ayuda:
Tensi1ón:Corrige el defecto electrofisioldgico de l a
miastenia grave.
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D-Tubocurarina: Pueda hacer ostensible los defectos
elec tro-f isiolc5g i cos subc 1 in icos de miasten i a grave.
ii) .- Estudios de estimulación de nervio. Tknica:
Pruebe en mkculos que están clinicamente dkbiles, u que
se fatiguen con facilidad.
Los electrodos de estimulacifin y de recepcikn deben estar
totalmente fijas.
De preferencia use solamente electrodos cutaneos.
Use un estimulo de ~tn 2'0 a Un 30%
teniendo la precaucidn que el electrodo de estimulacibn no 5e
mueva cerca del nervio.
Mientras se deter-mina la intensidad de corriente a ser
usada, esperar unos 30 segundos entre estímulo y estímulo.
Miastenia grave: En el hombre se conoce esta enfermedad
que empieza probablemente por incapacidad d e la placa terminal
para secretar- cantidades normales de acetilcolina (ott-as posibles
causas serian la presencia de cantidades excesivas de
colinesterasa, en las terminaciones nerviosas o la ausencia d e
respuesta de la fibra muscular a la acetilcalina.
9.- Estimulación del mtxsculo: Inicialmente 5e da una l i m p i e z a
local en el área de estimulación frotando con un algodón
impregnada de alcohol y dejando secar completamente este; ion
esto al medir la impedancia electrodo-piel se encontrd valores
desde los KOhms hasta varios MegaOhms, todo esto a una corriente
dit-ecta; se sabia que la identificacidn de un estímulo estaba
asociada a una b a j a impedancia electrodo-piel, por 10 qcte
posteriormente se decidid que aparte de limpiar localmente SF
utilizara una pasta electrolltica, aplicándola solamente en la
parte central del electrodo, ya que de otra manera la
estimulaciAn se perdia completamente; también se prabd que
hidratando la piel con solución de cloruro de sodio al 0.8% se
tuvieron mejores resultados, ya que la impedancia electrodo-piel
b a j a considerablemente; hay que tener la precaucidn de que cuando
se estimule en la zona elegida no haya ligeras heridas o
raspones, ya que esto ocasionarla una impedancia muy baja que la
normal y producirían sensaciones molestas e incluso hasta
quemaduras de la piel por un incremento de la densidad de
corriente.
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