El documento presenta los resultados de un estudio sobre el electrocardiograma y la presión arterial en humanos bajo diferentes condiciones. Se midió la frecuencia cardiaca y respiratoria en reposo y durante apnea e inmersión en agua fría, observando cambios. También se midió la presión arterial en reposo y durante inmersión en agua fría. Los resultados mostraron aumentos y disminuciones en la frecuencia cardiaca y cambios en la presión arterial dependiendo de la actividad.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE CIENCIAS
BIOLOGÍA
Electrocardiograma en humano.
Castillo Fernández Tania Isbet, Cortés Tello Karla Elvira, Garduño Sánchez Marco Alan,
Gutiérrez Olguín Gabriela, Gutiérrez Sánchez Mario Aarón, Castillo Tania Isbet.
Introducción
Las fibras miocárdicas tienen un potencial de membrana en reposo cercano a -90mV. Estas fibras
individuales están separadas por membranas, pero la despolarización se propaga en forma radial a través
de ellas como si fueran un sincicio por la presencia de nexos. El potencial de acción transmembranal de
las células musculares cardiacas aisladas se caracteriza por despolarización rápida, una meseta y un
proceso lento de repolarización (Wagner, 1983).
En el caso específico de la actividad física desarrollada en la vida diaria, la mayoría de los movimientos
se realizan a partir de la combinación de ejercicios de tipo estático y dinámico con mayor predominio de
uno sobre otro de acuerdo con el tipo de actividad.
Conforme progresa el ejercicio, se observa un incremento de la presión arterial sistólica y de la media
mientras la presión arterial diastólica disminuye o aumenta en forma ligera.
Existe una disminución marcada de la resistencia vascular periférica, que es de mayor jerarquía en el
ejercicio dinámico y en el post-esfuerzo. Ésta es regulada por el balance entre estímulos, con acción
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2. vasoconstrictora y vasodilatadora a nivel arteriolar. Los productos del metabolismo durante el esfuerzo
causan una caída del pH local y una elevación de la PCO2 y del ácido láctico, con efecto vasodilatador,
en oposición al efecto vasoconstrictor del estímulo simpático.
El aumento de la tensión muscular durante un ejercicio estático se acompaña de restricción del flujo
sanguíneo al músculo involucrado, lo cual genera una mayor respuesta compresora respecto del ejercicio
dinámico.
Durante un ejercicio extenuante la descarga simpática es máxima y se suprime la actividad
parasimpática, con lo que se obtiene como resultado vasoconstricción en la mayor parte del organismo,
con excepción de los músculos activos y de la circulación cerebral y coronaria.
Se produce un aumento del flujo sanguíneo en los músculos funcionales, junto con una mayor extracción
tisular de oxígeno, que hasta puede triplicarse, con el consiguiente aumento de la diferencia arterio-
venosa de oxígeno durante la actividad (Stanton y Koeppen, 2006).
Cualquier aumento del gasto cardíaco, luego de producirse esa meseta, dependerá del incremento de la
frecuencia cardíaca.
Dada la importancia que el corazón tiene se ha desarrollado un estudio denominado Electrocardiograma.
Un electrocardiograma (ECG) es un examen que registra la actividad eléctrica del corazón, y uno de sus
usos es medir qué tan rápido está palpitando el corazón y si lo está haciendo normalmente.
Para el corazón existen diversas cardiopatías, sin embargo para fines prácticos sólo se mencionará la
apnea, que es la que se estudió en este caso.
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3. La apnea es el cese completo de la señal respiratoria (medida por termistor, cánula nasal o
neumotacógrafo) de al menos 10 segundos de duración.
Existen, fundamentalmente, tres tipos de apneas:
 Obstructiva: ausencia de la señal respiratoria en presencia de esfuerzo respiratorio (movimientos
toracoabdominales).
 Central: ausencia de señal respiratoria y ausencia de esfuerzo respiratorio (no se detectan
movimientos toracoabdominales).
 Mixta: apnea que habitualmente comienza como central y termina con un componente obstructivo
(Bresnitz et al., 1994).
Objetivo general.
Obtener y analizar el registro de frecuencia cardiaca y presión arterial en corazón de humano.
Objetivos particulares.
Obtener un registro electrocardiográfico mediante electrodos cutáneos en registro bipolar.
Evaluar los cambios producidos por diversas situaciones que modifiquen la frecuencia cardiaca,
entre las cuales se probara la apnea.
Observar la respuesta integrada de bradicardia y la presión arterial periférica ante una situación
de inmersión en agua fría.
Hipótesis.
Si sometemos al individuo a actividades que requieren de un mayor esfuerzo que el normal, entonces la
presión arterial y la frecuencia cardiaca se verán afectadas, aumentando o disminuyendo según la
actividad realizada.
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4. Material y método.
Para el ECG utilizamos el cable plateado, que conectamos al amplificador ISODAM8A. A los caimanes
del cable unimos 2 cables caimán y estos se sujetaron a los electrodos desechables que colocamos en la
persona, estos últimos estaban colocados uno en el centro del esternón y otro debajo de la axila izquierda.
Obtuvimos un registro basal de 1 min, después el individuo aguanto la respiración los mas que pudo,
registramos los cambios y posteriormente obtuvimos un registro de recuperación. Hicimos el mismo
procedimiento para la inmersión de cara en agua fría y con apnea, también registramos la frecuencia
cardiaca después de realizar un ejercicio intenso.
Después, medimos la presión arterial de ambos brazos de otro individuo (hombre) en estado basal.
Tomamos la presión arterial y la frecuencia cardiaca del individuo antes y después de inmersión de cara
en agua fría, apnea y con una toalla fría en la cara.
Resultados.
Protocolo Frecuencia cardiaca Frecuencia Recuperación
Experimental basal respiratoria basal (ciclos respiratorios
(latidos por minuto) (ciclos respiratorios por minuto)
por minuto)
Apnea 70 64 68
Inmersión de 68 56 60
cara en agua fría
Toalla fría en 68 60 64
cara, sin apnea
Cuadro 1. Protocolo Experimental. Se observan los valores de los cambios producidos durante situaciones de
apnea, inmersión en agua fría y toalla fría en cara sin apnea.
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5. Presión arterial Valores obtenidos
mmHg
en estado de reposo , brazo izquierdo 110/ 70
en estado de reposo , brazo derecho 120/70
brazo (izquierdo) sumergido en agua 120/80
fría sin hielo
Electrocardiograma.
Figura 1. Se muestra el electrocardiograma basal o en reposo de nuestro paciente. Con delta T= 0.74000 sec., con una frecuencia de
1.35135 Hz, delta S=75, una desviación estándar de 0.00073 Volts y una media de 3.57E-005 Volts.
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6. Figura 2. Electrocardiograma con presencia de apnea, con una delta T de 0.64000 sec., una frecuencia de 1.56250 Hz, delta S de 65, una
media de 1.22E-005 Volts y una desviación estándar de 0.00063 Volts.
Figura 3. Electrocardiograma, cuando el individuo corre y se recupera.
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7. Figura 4. Se muestra una sección del electrocardiograma cuando se ejercitó el individuo con un delta T de 5.92000 sec., una frecuencia
de 0.16892 Hz, una media de 5.03E-005 Volts, una desviación estándar de 0.00337 Volts
Figura 5. Porción del electrocardiograma cuando el individuo se recupera después de haberse ejercitado, con una frecuencia de
0.17182 Hz, una desviación estándar de 0.00085 Volts y una media de 3.22E-005 Volts.
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8. Figura 6. Electrocardiograma en el momento en que el individuo se sumerge
Figura 7. Momento durante el individuo está sumergido
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9. Figura 8. Momento en el cuál el individuo sale del agua.
Discusión.
La inmersión en agua reduce el estrés sobre el sistema cardiovascular. La inmersión del cuerpo aplica
presión en la parte inferior del cuerpo, lo cual tiende a minimizar la acumulación de sangre y a facilitar
el retorno sanguíneo hacia el corazón. Reduciendo el esfuerzo del sistema cardiovascular. Además, el
volumen de plasma tiende a incrementarse. En consecuencia, la frecuencia cardiaca en reposo puede
reducirse entre 5 y 8 latidos / minuto. En algunos animales buceadores, la frecuencia cardiaca
(bradicardia) puede reducirse un 90% durante la inmersión. En los humanos la braquicardia es
generalmente más del 50% de la frecuencia cardiaca previa a la inmersión. El agua fría puede exagerar
la reducción de la frecuencia cardiaca tanto en reposo como haciendo ejercicio (Willmore 2007). En el
protocolo de la práctica donde se realizó la inmersión en agua fría, el resultado final, fue un incremento
en el ritmo cardiaco, contrario a lo encontrado en la literatura.
Esto se puede deber a que la reducción de la frecuencia cardiaca durante la inmersión si se ve reducida
para poder mantener un consumo de oxígeno adecuado, sin que èste se agote tan fácilmente.
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10. Terminando el tiempo de sumersión, el cuerpo recaptura el oxigeno y éste tiene que ser redistribuido de
manera acelerada a los lugares necesitados, de allí pensamos que se debe el incremento de la frecuencia
cardiaca.
Las células de los organismos pluricelulares no pueden obtener los nutrientes y el oxigeno que necesitan
directamente desde el medio externo ya que no se encuentran en contacto directo con él. Esta es la
función principal de la sangre, que circula a través de las venas y arterias impulsada por el corazón. El
corazón, los vasos sanguíneos y el tejido asociado (tejido muscular-cardiaco, tejido muscular liso,
epitelial y conjuntivo) forman el sistema cardiovascular. En términos sencillos este sistema constituye
un sistema de tubos por los cuales circula un fluido, la sangre, que es bombeada continuamente por el
corazón. La sangre recoge el oxígeno de los pulmones y los nutrientes en el intestino, haciéndolos llegar
hasta los distintos tejidos mientras “recoge” nuevamente los productos de desecho para expulsarlos en
los órganos excretores. El sistema cardiovascular juega también un papel importante en la comunicación
entre células y en la defensa del organismo ante la acción de agentes externos y modula la función de
otros órganos y sistemas a través de la interacción con el sistema endócrino.
El sistema endocrino está formado por glándulas separadas sin conducto excretor, así como
agrupaciones aisladas de células en el intestino y las paredes de los vasos sanguíneos y terminaciones
nerviosas especializadas que secretan hormonas. Las hormonas son moléculas orgánicas que son
transportadas por el sistema circulatorio a las células efectoras distantes que se encuentran en todo el
organismo. La influencia del sistema endocrino esta, por tanto, tan ampliamente distribuidas
ampliamente como el sistema circulatorio. Estas glándulas ejercen su influencia sobre el metabolismo y
otros procesos como, por ejemplo, el ciclo menstrual.
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11. Conclusiones.
El sistema cardiovascular tiene una serie de funciones durante la actividad física tales como suministrar
oxígeno y nutrientes a las diferentes regiones corporales que se vean involucradas y que requieren
energía para desempeñar sus distintas labores.
Dentro de las diferentes funciones del sistema cardiovascular es el aumento del caudal de sangre
aportada, la cual se ve reflejada en el incremento de la frecuencia cardiaca (en la literatura se reporta que
en actividad intensa puede incrementarse más de 20 veces), la cual puede variar según la forma en la que
se active el sistema nervioso simpático. A su vez, junto con el aumento de la frecuencia cardiaca, el
aumento del gasto cardiaco, donde el corazón se contrae con más fuerza, expulsando mayor cantidad de
sangre en cada latido.
Los factores que, conjuntadamente, intervienen en la regulación circulatoria se manifiestan claramente
en las reacciones cardiaca y vascular durante el esfuerzo físico (o sobrecarga funcional corporal). La
activación del centro vasomotor se produce por la inervación central y por medio de las informaciones
aferentes. La elevación de las funciones simpáticas produce un aumento de la frecuencia, dando como
resultado un aumento del gasto cardiaco.
La presión arterial aumenta cuando aumenta el gasto cardiaco. En actividades físicas de resistencia que
implique todo el cuerpo, la presión arterial sistólica (PAS) aumenta proporcionalmente a la intensidad
del ejercicio. El aumento dependerá de la intensidad y del tipo de ejercicio, siendo rápido al inicio tanto
en gente entrenada como desentrenada, posteriormente sigue aumentando más lentamente y cuando se
mantiene el ejercicio a una intensidad estable, el PAS puede llegar a estabilizarse o incluso disminuir
ligeramente. El aumento de la presión arterial y el consumo de O2 aumentan con el trabajo.
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12. Literatura citada.
Bresnitz EA, Goldberg R, Kosinski RM. 1994. Epidemiology of obstructive sleep apnea.
Department of Community and Preventive Medicine, Medical College of Pennsylvania,
Philadelphia 19129, USA. Epidemiol Rev. 16(2):210-27.
Gal iglesias, Beatriz; Meritxell lopez, Ana () Bases de la fisiología 2ª edición. Ed. Tebar pp.625
España.
Levy M., Koeppen B. & Stanton B. 2006. Barney & Levy Fisiología. Editorial Elsevier. pp. 185.
Moore, Keith L. et al () Anatomía con orientacion clínica 5ª edición. ed. Médica Panamericana. Pp.
3-4 México.
Wagner, J. 1983. Farmacocinética Clínica. Editorial Reverté. España. pp. 372-394.
Willmore, Jack H. ; Costill, David L. (2007) Fisiología del esfuerzo y del deporte 6ª edición ed.
Paidotribo pp. 383 – 384 España.
Páginas consultadas.
http://www.ecured.cu/index.php/Fisiolog%C3%ADa_del_Ejercicio. (Consultado: 25/10/2012;
13:21 hrs.).
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003868.htm (Consultado: 25/10/2012;
13:08 hrs.).
http://books.google.com.mx/books?id=RXmtpVxDZXQC&pg=PA383&dq=inmersion+en+agua
+con+frecuencia+cardiaca&hl=es-
419&sa=X&ei=5bOWUPbkHsad2QWrjIDIAw&ved=0CCoQ6AEwAA#v=onepage&q=inmersi
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