Fisiología Médica y Biofísica

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El seno venoso aislado de rana como recurso técnico en el estudio del automatismo cardiaco. Papel de la hormona adrenocorticotropa
(1960-12-06) Torres Gómez, Manuel; Sopeña Boncompte, José; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Nuestra investigación se ha hecho sobre un tema de fisiología cardíaca. El trabajo se inició ensayando la acción de muy diversos productos sobre el seno venoso aislado de batracio. La técnica que se siguió para el aislamiento del seno siempre ha sido la misma, poco complicada, y usando un material simple. Las ranas objeto de los ensayos tenían aproximadamente el mismo peso y sus corazones eran bastante similares en cuanto al volumen. Después del aislamiento del seno venoso, hemos seguido siempre idéntica pauta en lo referente a los artificios técnicos de los experimentos. Los distintos productos de ensayo han sido numerosos (líquidos y sólidos); en todo momento se procuró usar sólo la cantidad adecuada para actuar sobre una porción tan pequeña de tejido como un seno venoso aislado de rana, y siempre se intentó, también, atenerse en lo posible a las condiciones más equiparables que se pudo conseguir. Como se detallará más adelante, el número de sustancias ensayadas ha sido de veinticuatro; igualmente se ha experimentado la acción de dos senos venosos aislados, uno agotado y el otro con buena capacidad contráctil, puestos en contacto. Tenemos que decir que el resultado obtenido en muchas ocasiones ha sido negativo, pero sí se encontró que una de las sustancias ensayadas , entre otras, ha sido la que ha proporcionado resultados más evidentes y constantes; el producto en cuestión ha sido la hormona adrenocórticotropa, córticotrofina o ACTH. Una vez que observamos tan interesantes resultados sobre el seno venoso aislado, conseguido su agotamiento, y también su acción, pudiéramos decir estimulante, sobre el seno casi agotado o bien sobre el seno recién aislado y contráctil; insistimos en los experimentos con el producto mencionado –ACTH- y con él hemos efectuado un buen número de ensayos. También hemos experimentado la acción de la hormona adrenocórticotropa en corazones aislados, principalmente con preparados de STRAUB; de propósito, se han dejado agotar los corazones y después se les ha estimulado con la ACTH, y hemos comparado la conocida acción del líquido de RINGER y de la córticotrofina, y se ha visto cómo sus efectos en cuanto a mantenimiento de la capacidad contráctil, ritmo y frecuencia cardíaca, son equiparables. Los preparados de STRAUB nos han resultado muy útiles para obtener unas gráficas con el quimógrafo que corroboran los hechos que se observan por la simple inspección de los corazones con una lente de aumento. En cuanto a los experimentos con senos aislados, se incluye un reducido material gráfico que sirve de ilustración a los ensayos. Usando los aparatos a disposición del Laboratorio se ha obtenido una serie de electrocardiogramas del seno en distintos momentos: recién aislado, casi agotado y agotado y parado; después, y una vez bajo la acción de la ACTH, el electrocardiograma nos demuestra la fase de activación en que se encuentra el trozo aislado de tejido cardíaco y su posterior recuperación tras la acción hormonal. Incluimos algún electrocardiograma obtenido en el curso de los ensayos con algún producto distinto de la córticotrofina. Estos métodos gráficos sirven tan solo de comprobación documental del hecho cierto y constante de la activación producida por una sustancia hormonal, ACTH, sobre un trozo aislado de corazón de batracio –seno venoso de rana-. En realidad, usando una lente de gran aumento y observando todas las condiciones en que hemos desarrollado nuestros experimentos, ha sido siempre evidente y repetido el hecho de la activación y recuperación por la hormona del seno venoso agotado. La circunstancia de que sea la córticotrofina el producto con acción estimulante, nos ha impresionado. Hemos dedicado tiempo a revisar la bibliografía sobre este tema y hemos encontrado muy poco publicado sobre el uso, con carácter experimental, de la ACTH en batracios, y nada vimos señalado en la literatura consultada acerca de un tipo de experimentos similares a los nuestros; si existen trabajos de este tema, no hemos sido capaces de encontrarlos. Pensamos, si la córticotrofina que tan útil se ha mostrado en nuestros ensayos, pudiera ser objeto de una extensión de la investigación que tratara de sus posibles efectos sobre corazones de mamíferos; dado el interés de este asunto, es nuestro propósito el intentar iniciar una serie de experimentos en este sentido. La hormona adrenocórticotropa es una proteína, y por las características especiales de su fórmula proteica se podría pensar que tuviera distintas acciones según su particular lugar de actuación. Quizás a través de ese maravilloso mecanismo diencéfalo-hipofisario, (la hipófisis ejerce una acción indiscutible sobre los centros vegetativos subordinados al hipotálamo-mesencéfalo-bulbo-medulares- y existe una verdadera sinergia neuroendocrina), alterado en su función por unas actuaciones que hasta ahora se nos escapan, es posible que se produjeran trastornos del funcionamiento cardíaco en su más amplio sentido. Ello nos llevaría a investigar un nuevo camino de las acciones de la ACTH sobre el corazón, que sea tan extenso como ya en otros aspectos de su actuación hormonal se ha podido comprobar. Se nos aclararían problemas, y pudiéramos entrever algo de la acción de la ánterohipofisis, (motor central endocrino), y de la córticotrofina en un aspecto nuevo y tan sugestivo como el relacionado con la compleja patología cardíaca.
Estudio electrocardiográfico experimental con iones de los metales alcalinos monovalentes
(1965-10-01) Morato Crucelles, Francisco; Viña Giner, José María; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
1. Se estudia el comportamiento electrocardiográfico de los iones alcalinos monovalentes derivando en precordial y con el electrodo explorador sobre la superficie del epicardio, estado este constituido por un algodón el cual se empapa con soluciones equivalentes de los cloruros de Li, Na, K, Rb y Cs. 2. Se observa un comportamiento semejante para Na, Li y Cs. 3. K y Rb, tienen unas propiedades semejantes entre sí, aunque distintas a las del grupo anterior. 4. No se observan modificaciones en la altura del complejo rápido ventricular sea cual sea el ión y la concentración empleada. 5. Na, Li y Cs no efectúan ninguna modificación al espacio ST. 6. K y Rb, desvían el espacio ST por encima de la línea isoeléctrica. Dicha desviación es mayor para K que Rb, empleando concentraciones equivalentes. La desviación de dicho espacio es mayor cuanto mayor es la concentración de dichos iones en el electrodo explorador. 7. El espacio TP es independiente del ión y concentraciones empleados. 8. Los resultados hallados se acoplan al trasiego iónico postulado por el esquema de Pick. 9. Derivando en clásicas y rellenando el espacio pericárdico con los distintos iones, o bien con sus mezclas, se obtienen trazados que confirman los hallazgos obtenidos derivando en precordiales. 10. Se analizan las características atómicas de estos iones y algunas de las propiedades físicas de sus cloruros tales como: Punto de ebullición, peso específico, volumen molecular, movilidad iónica, agua de cristalización, tendencia a formar complejos, densidad, calor de vaporización, conductibilidad equivalente, conductibilidad específica, hidratación de los iones, conductibilidad térmica, y punto de fusión; y se concluye que ninguna de estas satisface con una explicación clara el comportamiento biológico de estos iones.
Mecanismo de producción de la onda q en los infartos experimentales de miocardio
(1966-01-01) Sopena Dasi, Marcos; Viña Giner, José María; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Una de las causas de muerte más importantes de la actualidad, junto a las neoplasias y los accidentes ... El número global de muertes por enfermedad coronaria se ha elevado de 7,9 por 100.000 habitantes en el año 1930, a 23,1 en 1935; más tarde, subió a 71,4 en 1940, 145,4 en 1950 y a 226,1 en 1952. Que el aumento es real, y no depende simplemente de un mejor diagnóstico ó de informes estadísticos más completos, parecen demostrarlo los estudios de MORRIS. La importancia que el electrocardiograma tiene en el diagnóstico de esta frecuente y severa enfermedad, queda fuera de toda discusión. Sin embargo, no ocurre lo mismo en lo que se refiere al mecanismo de producción de las alteraciones electrocardiográficas propias del infarto de miocardio. Analizados ya algunos aspectos electrocardiográficos de los infartos experimentales de miocardio, en trabajos anteriores realizados en ésta cátedra, emprendimos nosotros la tarea de investigar el mecanismo de producción de la onda Q del trazado eléctrico propio de un infarto. Hace ya más de treinta años que, WILSON y colaboradores, comparaban la zona de miocardio necrosada a una “ventana” que transmitía lo que pasaba en la cavidad. Para estos autores, dicha zona, histológica y eléctricamente muerta, conducía al electrodo explorador epicárdico ó precordial, los potenciales de la cavidad del ventrículo izquierdo, que sabemos son negativos totalmente puesto que de él se aleja la onda de despolarización para activar el tabique y las paredes libres del ventrículo izquierdo, ofreciendo de esta forma a la cavidad la parte negativa ó cola del dipolo de activación. Trabajos posteriores de PRINZMETALL y colaboradores, aportaron nuevas nociones al problema que nos va a ocupar. Estos autores, trabajando con electrodos similares a los empleados por nosotros, en forma de agujas aisladas excepto en su punta para focalizar la derivación, recogen potenciales a distintos niveles del espesor de la pared ventricular infartada, e individualizan dos tipos de complejos QS: unos, llamados QSc ó cavitarios, que coinciden con el mecanismo de la “ventana” de WILSON, y otros, llamados QSm ó murales, de muy difícil y especulativa diferenciación con los anteriores. VAN BOGARET y colaboradores, piensan que la zona necrosada bloquea la conducción de todos los potenciales cardiacos, y que la onda Q no solamente es debida a la captación de los potenciales endocavitarios, sino de todos los potenciales recogidos por el electrodo. Así, según estos autores, la onda Q puede estar ausente al derivar desde una zona de necrosis transmural y, en cambio, estar presente al derivar desde la zona vecina. De esta forma, estos autores, llegan a la conclusión de que la onda Q es la expresión de un disturbio de la activación del miocardio. En análogo sentido se expresa igualmente RUSHMER. A lo largo de las experiencias que con anterioridad a este trabajo, se han realizado en ésta Cátedra sobre electrocardiografía experimental, hubo algo que nos llamó poderosamente la atención: cómo al derivar epicárdicamente desde la zona infartada con electrodo envuelto en un algodón empapada de una solución isomótica de CINa al 9%, iba siendo con el tiempo cada vez más profunda la onda Q, y por qué motivo ello, dado que no compartíamos algunas de las nociones que PRINZMETALL y colaboradores habían emitido para explicar la aparición de dicha onda Q, así como tampoco las emitidas por VAN BOGAERT y colaboradores y RUSHMER. En este momento, no podemos dejar de señalar que por los trabajos realizados anteriormente en ésta Cátedra y que ya hemos citado, habíamos llegado a la conclusión de que la zona necrosada se comporta como un conductor de volumen inespecífico, en cuanto a la forma de conducir la c corriente seléctrica se refiere, de manera que lo hace igual que lo pueda hacer un brazo ó una pierna. Fruto también de las numerosas experiencias realizadas con anterioridad por varios de nosotros, fue el hallazgo de que si tras la ligadura de la arteria coronaria descendente anterior del perro, se practica un corte de la arteria, distal a la ligadura, se observa un reflujo de sangre arteria en sentido retrógrado, procedente de la existencia previa ó del establecimiento rápido (no vamos nosotros a entrar en disquisiciones de este tipo) de una circulación colateral. Sobre esta circulación colateral ya llamaron la atención DONOSO, LISENKO y colaboradores, MAGRASSI y RAIMONDI, TAKAC, etc. Ello, nos hizo pensar que las técnicas empleadas por otros autores para la obtención de infartos de miocardio experimentales, no eran totalmente correctas. De estas técnicas, dado que son numerosísimas, tan solo mencionaremos nosotros las que han llegado a estar más en boga. Así, por ejemplo, unos autores, han empleado la ligadura coronaria selectiva; otros, la administración de sustancias químicas tales como el isoproterenol, la isopropylnoradrenalina, etc.; otros, la inyección intracoronaria de sustancia de elevado peso molecular, como sustancias grasas, kaolín, etc.; otros, la constricción de una arteria coronaria mediante manguitos periarteriales de caseína plástica; y, finalmente, otros, dietas ricas en grasas y colesterol. Por todo ello, y en vista de los problemas que plantea la discrepancia entre los resultados obtenidos por los autores que en las líneas precedentes hemos hecho mención, creímos de interés abordar el estudio experimental que nos condujera al aclaramiento del mecanismo en razón del cual se produce la onda Q en los infartos de miocardio. Como antes ya hemos hecho también alusión, creemos que algunas divergencias de criterio, son consecuencia de técnicas que, en nuestra experiencia anterior a la iniciación de este trabajo, calificamos como defectuosos, de ahí que hayamos procedido nosotros a aclarar el mecanismo de producción de la onda Q en los infartos con arreglo a la sistemática experimental que detallamos en el próximo capítulo.
Efectos de la pinealectomía sobre los niveles glucémicos. Variaciones de la glucemia basal tras la administración de S.T.H., A.C.T.H., glucagón, adrenalina e hidrocortisona en el conejo pinealectomizado
(1971-09-03) Montilla López, Pedro; Mir Jordano, Diego; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Al estudiar los diversos mecanismos y sistemas que concurren en la regulación de la glucemia, existe un hecho particularmente interesante y que nos llamó poderosamente la atención desde los primeros contactos con la Ficiología. Se trata de la soledad de la insulina, el factor hipoglucemiante por excelencia, frente a un nutrido y complejo sistema que desde el sistema nervioso vegetativo, pasando por la hipófisis, adrenales tiroideas hasta llegar al páncreas, que con sus células alfa, productoras de glucagón, tratan de contrarestar sus efectos y entorpecer su mecanismo bioquímico de acción. Nuestro querido maestro al que recordamos desde aquí, Profesor SOPENA, supo influir en nuestro espíritu, sembrando la inquietud por este deporte de la nimia sugerencia o del hecho parafisiológico, como él diría. No cabe duda que él ha influido en el desarrollo de las ideas que constituyen este trabajo con el que pretendemos obtener el grado de Doctor en Medicina y Cirugía. Verdad que la idea que en un principio tenía para mí, el sentido casi absoluto de la originalidad se encuentra si no digo trillada, sí pisada, pero con huellas en donde la incertidumbre y las controversias reinan todavía. Tratase de buscar la existencia de un factor hormonal o nervioso que sinérgicamente actuase con la insulina para contrarestar los efectos hiperglucemiantes, lipoliticos, neoglucogenéticos, glucogenolíticos y cetogénico del “Sistema Contrainsular” representado por la adenohipófisis, tiroides, suprarrenales y las células alfas de los islotes pancreáticos. Como ocurre siempre, cuando se quiere buscar algo nuevo, el agudo y fino sentido de la observación clínica es el que abre la brecha y da la pista orientadora al investigador puro. Desde HEUBNER a finales del pasado siglo, se sabe que determinados procesos neoplásicos que toman asiento en la región epifisária junto con la clínica de hipertensión intracraneana, suelen presentar de forma prodrómica síndromes endocrinos-metabólicos abigarrados, confusos y muy difíciles de sistematizar. Pero de entre todos ellos destaca la coexistencia, en gran número de casos, de la aparición de una pubertad precoz junto a estas neoplasias epifisárias. Este síndrome conocido como “Macrogenitosomía precoz de PELLIZI” consistente, según indica su nombre, en un desarrollo prematuro de los órganos genitales, de los caracteres sexuales secundarios y de la totalidad del organismo, por lo que también se conoce con los nombres de “Hipergenitalismo epifisario” o “Virilismo epifisário de SICARD”; en otras ocasiones junto con la precocidad genitosomática aparece la síquica por o que se habla de la forma clínica de “Precocidad Sicosomogenital de ASKANASY”. Todas estas formas clínicas han sido interpretadas como un síndrome de hipopinealismo. Junto a estas manifestaciones la literatura de la Medicina Clínica mencionan otras formas de aparición más infrecuente tales, como la diabetes insípida, diabetes sacarina e hipogonatismo, asociados a pinealomas tanto ectópicos como no. pero lo que si es cierto, aunque no constante, es la concurrencia de signos que si bien no son catalogados de diabéticos en el sentido estricto del término, si pudiera hablarse de signología paradiabética. La presencia de hiperglucemias discretas de alta piruvemia, de intolerancia a la glucosa y de una incontrolada respuesta a la insulina, así lo hace sospechar. Son abundantes en este sentido las menciones de este tipo de cuadro junto al síndrome endocrino fundamental de Pubertad precoz. Por citar algunos autores que a este respecto hacen mención, diremos que KAWAI, los ha encontrado junto a un síndrome de hipogonadismo y diabetes insípida como consecuencia de un pinealoma no ectópico. Igualmente, MIROUZZE y colaboradores en una reciente publicación, hacen referencia a la existencia de síntomas paradiabéticos que aparecen solapadamente dentro de la fenomenología principal que ofrecen las tumoraciones epifisarias. BOOT, observa signo de diabetes latente dentro del marco clínico de un pinealoma que cursa con cuadro de Pubertad Precoz. Estas y otras referencias hablan de la existencia de síntomas que hacen pensar en formas diabetoides al lado de los otros trastornos. Cual sea la patogenia y fisiopatología de los mismos es problema harto oscuro y confuso, en ocasiones podría ser explicados como consecuentes a afectaciones de los centros hipotalámicos reguladores, pero esto no siempre es evidente. La existencia, cada vez más avalada por endocrinología experimental, de un antagonismos (hipofiso-epifisario, quiere decir), hace pensar en una liberación de la actividad de la adenohipofisis como consecuencia de la destrucción epifisaria, a causa del tumor. Otra explicación plausible sería la de admitir la secreción en la glándula pineal de uno o varios factores hipoglucimiantes que cesan de producirse en el momento que la glándula es destruida por la neoplasia. Esta última hipótesis posee también sus fundamentos clínicos y experimentales. La utilización de extractos epifisarios con fines terapéuticos es conocida desde hace tiempo. En las décadas pasadas, especialmente entre los años de 1900 a 1930, la opoterapia epifisaria gozó de gran predicamento, tal vez fuera un poco exagerada las aplicaciones y los éxitos que con ella se pretendía esperar. Su aplicación era proteíca: hipertonías dolorosas uterinas, retraso psíquico, incarceración placentaria, disminorreas, exaltación de la líbido, priapismo, hiperfunción ovárica, psicosis, etc. Los resultados terapéuticos eran de relativa eficacia, aunque mejoraban por hiperfunción ovárica. La terapia epifisaria no ha sido abandonada, el mejoramiento en la obtención de los extractos con capacidad antigonadotropa consiguen en la actualidad buenos resultados terapéuticos. L. THIEBLOT, MARTIN y V. SEGAL y BRET y LEGROS han conseguido extractos muy purificados, los cuales han sido utilizados en la Clínica con resultados satisfactorios. La posología ha sido la 20mgs diarios por vía intramuscular. La mayor parte de las personas tratadas han sudo mujeres jóvenes que por cualquier motivo han sido intervenidas de histerectomía con salpingo-ovariectomía bilateral, en mujeres con menopausia precoz o fisiológica, en el síndrome pre e intermenstrual y en todos ese conjunto de trastornos que constituyen el “Síndrome de GILBERT-DREYFUS”, expresión de una hiperfoluculinia. En meno y metrorragias funcionales y en fibromas y quistes del ovario. Sea cual fuere el síndrome clínico, la excreción urinaria de gonadotrofinas, expresión evidentes de una hiperfunción hipofisaria, cesa o disminuye con la administración continuada de los extractos, retornando los valores de gonadotropinas urinarias a la normalidad. Otra indicación terapéutica que goza en nuestros días de gran cantidad de adeptos, es la de la administración de extractos pineales a sujetos esquizofrénicos. ALTSCHULE ha observado cambios en la conducta anormal de estos enfermos. El haber verificado esta relación de las diversas indicaciones terapéuticas viene a colación por el hecho de que la utilización de estos extractos más o menos purificados se acompañan de modificaciones humorales. Los primitivos extractos poco purificados poseen un efecto hipoglucemiante, este fenómeno no suele aparecer en los extractos purificados antigonadotropos preparados en medios ligeramente ácidos y purificados por paso a través de columnas de Sephadex G-25. Los extractos preparados en medio alcalino como, ya veremos, son los que fundamentalmente presentan estos afectos hipoglucémicos. KITAY y ALSTCHILE han comprobado que la administración de extractos pineales de buey conducen a una elevación de la glutationemia. El rumano POPESCU-INOSTESTI hacia 1924 fue uno de los primeros investigadores en observar el fenómeno y tratar de establecer una relación entre la pineal y el páncreas. La aparición de hipoglucemias de algunas horas de duración como consecuencia de la administración de extractos epifisários hizo pensar a POPESCU en la existencia de un posible factor pineal que actuase sinérgicamente con la insulina. Otro investigador, FREDA, hacia 1938, hace hincapié en el mismo fenómeno. Con toda justicia hemos de decir que la pionera en este aspecto fisiológico de la glándula pineal ha sido la escuela endocrinológica rumana capitaneada por MILCOU S.M. Desde los años 50 hasta nuestros días MILCOU y colaboradores han aportado datos experimentales suficientes y valiosos como para asegurar la existencia de un factor hipoglucemiante en la epífisis que actúa aún en ausencia de páncreas, hipófisis y adrenales, y al que han bautizado con el nombre de “pinealina”, sustancia químicamente emparentada con un péptido de bajo peso molecular. Al igual que los extractos, habla a favor de una participación de la pineal en el metabolismo de los glícido las experiencias realizadas por pinealectomía. La pinealectomía no conduce a la aparición de una diabetes pura, pero es muy frecuente observar signos que nos hacen pensar en una situación paradiabética o diabetoide. Igualmente la escuela de MILCOU ha dado suficiente datos en este sentido. Al tratar el capítulo en el que situamos el estado actual del problema haremos más amplias referencias. El sentido fundamental de esta Tesis Doctoral se centra en establecer la participación de la epífisis cerebro en la regulación de los niveles glucémicos y estudiar los efectos que la sobrecarga de principios diabetógenos como el glucagón ACTH, STH y adrenalina y glicocorticoides producen en el animal pinealectomizado, comparados siempre con animales controles. Con ello tratamos de dar crédito a las experiencias ya realizadas y abrir un aspecto que pueda servir de base a ciertos aspectos oscuros relacionados con los servomecanismos de regulación glucémica. CONCLUSIONES: De las experiencias realizadas en 14 conejos, de los cuales 5 han servido como controles o testigos y 9, han sido pinealectomizados, de los 9 uno murió hacia la mitad de la experiencia, con lo que quedaron reducidos a 8 el número de pinealectomizados. En todos han sido valorados bajos las mismas circunstancias experimentales la glucemia basal, la prueba de tolerancia a la sobrecarga de glucosa, la piruvemia y la excreción de N. urinario. En una fase posterior todos los animales fueron sometidos a los efectos de las hormonas STH, ACTH, adrenalina, glucagón e hidrocortisona, midiendo en todos ellos las variaciones de la glucemia basal en lapsos temporales de 30 minutos, durante una hora y media. En este tipo de experiencia no fue analizada ni la piruvémia ni la excreción del N. urinario. Del estudio comparativo de los animales testigos y pinealectomizados extraemos las conclusiones siguientes: 1.- La pinealectomía va seguida, tras un breve periodo de poliuria y adelgazamiento, de un rápido crecimiento, desarrollo corporal y un aumento paulatino de peso con tendencia a la obesidad. 2.- En algunos de nuestros animales operados, hemos encontrado exoftalmo bilateral. 3.- Del estudio comparativo de las glucémicas en uno y otro grupo de animales, bajo las mismas condiciones, concluimos en que los animales con la epífisis y otras zonas del epitalamo destruidas muestras una moderada hiperglucemia en relación con los testigos. 4.- Que frente a la administración de glucosa por vía oral a la dosis de 2grs/kgs.peso, los animales pinealeatomizados-epitalamotectomizados muestran una disminución de la tolerancia a la glucosa en comparación con los conejos controles. 5.- Que la piruvémia en ayunas es discretamente más elevada en los animales sometidos a la pinealectomía que en los testigos. 6.- Que no existe diferencia apreciable ni contable de forma habitual en la excreción total de N. por orina. 7.- Que la hormona del crecimiento a corto plazo no aumenta la glucemia ni en el animal testigo ni el pinealectomizado. En algunos de nuestros animales hemos podido comprobar el efecto hipoglucemiante de las primeras inyecciones, hecho comprobado ya anteriormente en otras especies animales. 8.- Que el A.C.T.H., tiene un efecto relativamente más hiperglucemiantes que el S.T.H., siendo la sensibilidad de esta hormona mayor en los pinealectomizados, considerados globalmente. Hemos comprobado casos en los que la ACTH poseía el efecto hipoglucémico ya descrito. 9.- Que la inyección de glucagón no modifica la glucosa sanguínea de una manera expresiva en los animales pinealectomizados, pareciendo que esta hormona es rápidamente inactivada. 10.- Que la adrenalina e hidrocortisona elevan la glucemía en ambos grupos de animales, siendo mayor el efecto de adrenalina. Los animales pinealectomizados muestran una gran sensibilidad a la adrenalina e hidrocortisona.
Modificaciones renales y cardiovasculares por estimulación prolongada del nervio esplacnico mayor en el perro
(1973-11-05) García Matilla, Fernando; Mir Jordano, Diego; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
El papel funcional de los nervios esplácnicos ha sido investigado utilizando fundamentalmente dos técnicas: la estimulación eléctrica mediante electrodos aplicados al nervio y la interrupción de sus fibras por sección. Se ha preferido la técnica de estimulación en los estudios realizados sobre la participación de los nervios esplácnicos en las funciones vasculares, secreción y liberación de adrenalina, noradrenalina, glucagón y aldosterona y, finalmente, en la acción glucogenolítica e hiperglucemiante de la inervación hepática (Bloom y col., 1973; Cartoni y Carpi, 1968; Eade y Wood, 1958; Edwards, 1971 y 1972; Edwards y Silver, 1970; Granata y col., 1964; Holland y Schümann, 1956; Kiersz, 1968; Murakawa, 1963; Rapela y Covian, 1954; Singer y col., 1969). Por otra parte, se ha utilizado la sección del nervio esplácnico en el estudio de la influencia que pueda tener la inervación de los túbulos renales en la reabsorción de sodio (Berne, 1952; Blake, 1962; Blake y Jurf, 1968; Bricker y col., 1956; Fisher y Tacacs, 1959; Kamm y Levinsky, 1965; Kaplan y Rapoport, 1951; Kaplan y cpl., 1951 y 1953; Page y col., 1954; Sartorius y Burlington, 1956; Surtshin y col., 1952). La razón principal por la que, para determinar las posibles funciones de la inervación tubular, se ha preferido la sección del nervio esplácnico, con la consiguiente desnervación renal, es la que la estimulación, tal como ha sido utilizada, produce cambios vasculares que necesariamente enmascaran la posible acción de la inervación tubular (Cort, 1965; Pitts, 1969). Por el contrario, en la presente investigación se estudian conjuntamente los efectos cardiovasculares y renales, con el propósito de discriminar entre las modificaciones causadas directamente por la excitación de la inervación tubular y las debidas a los efectos cardiovasculares y humorales. Tal discriminación se hace posible por la duración prolongada de la estimulación y por el estudio comparativo de ambos riñones. CONCLUSIONES: 1. La utilización en nuestro estudio de la estimulación prolongada ha permitido discriminar entre las modificaciones renales causadas directamente por la excitación de la inervación del riñón y las debidas indirectamente a efectos cardiovasculares. En los trabajos publicados, tal discriminación no ha sido posible ya que las estimulaciones utilizadas, de corta duración, producen modificaciones cardiovasculares que necesariamente enmascaran la posible acción de la inervación renal. 2. puesto que la estimulación afecta directamente solo al riñón del lado del nervio estimulado y los factores humorales actúan sobre ambos riñones, el estudio del filtrado glomerular y del volumen de orina por minuto realizado en el riñón de lado contrario al del nervio estimulado, ha permitido determina si las modificaciones renales observadas fueron debidas a la excitación de la inervación del riñón o a factores generales. 3. Los resultados obtenidos en el estudio del filtrado glomerular y del volumen de orina por minuto en ambos riñones muestran que la estimulación prolongada provocó: a) Descenso estadísticamente significativo para todo el periodo de estimulación del filtrado glomerular en el riñón del lardo del nervio estimulado y, por el contrario, aumento en el filtrado glomerular en el riñón contralateral. b) Disminución del volumen de orina por minuto en el riñón del lado del nervio estimulado, y aumento en el volumen de orina por minuto en el riñón contralateral. 4. El análisis de los cambios provocados en el filtrado glomerular y en el volumen de orina por minuto en ambos riñones demuestran que la estimulación prolongada causó: a) Los efectos opuestos observaos en el riñón del lado del nervio estimulado respecto al contralateral. b) Las modificaciones mantenidas durante el periodo de estimulación en la función del riñón del lado del nervio estimulado. c) Las discrepancias encontradas entre la evolución de las modificaciones del filtrado glomerular y del volumen de orina por minuto observadas en el riñón del lado del nervio estimulado. 5. Los resultados obtenidos en el estudio de la función cardiovascular muestran que la estimulación prolongada provocó: a) Aumento súbito, estadísticamente significativo, de la presión arterial sistólica y diastólica, tras un periodo de latencia. Alcanzado el efecto máximo, de corta duración, se inicio un descenso paulatino a lo largo del periodo de estimulación, haciendo que los valores en los últimos veinte minutos no fuesen estadísticamente diferentes de los obtenidos durante el control. El intenso y brusco incremento de la presión arterial fue responsable de la apnea transitoria observada. b) Elevación de la presión venosa central hasta alcanzar el máximo efecto durante el primer minuto de estimulación, para a continuación recuperar los valores de control. c) Disminución de la frecuencia cardiaca, produciéndose el máximo efecto durante el primer minuto de estimulación. La disminución fue estadísticamente significativa durante los primeros diez minutos, pero no durante los últimos veinte minutos del periodo de estimulación. 6. El análisis de los cambios observados en la función cardiovascular, incluido su curso temporal, demuestra que no se les puede hacer responsables de las discrepancias encontradas entre la evolución de las modificaciones del filtrado glomerular y del volumen de orina por minuto, observadas durante los últimos veinte minutos de estimulación en el riñón del lado del nervio estimulado. Tal interpretación queda reforzada por los resultados obtenidos en el riñón contralateral. 7. El estudio realizado de la función en ambos riñones en relación con los efectos cardiovasculares demuestra, que las discrepancias entre la evolución de las modificaciones del filtrado glomerular y del volumen de orina por minuto observadas en el riñón del lado del nervio estimulado son consecuencias de la actividad mantenida de la inervación renal por la estimulación prolongada; lo que permite establecer la participación de la inervación renal en los mecanismos de formación de orina, no solo por sus efectos sobre la vascularización del riñón, sino también por acción de la inervación tubular.
Evaluación de las situaciones hemodinámicas mediante la radiocardiografía
(1974-05-02) Gómez de Terreros Sánchez, Francisco Javier; Mir Jordano, Diego; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Entre las numerosas aportaciones que la Medicina Nuclear ha logrado para la clínica, se encuentra una técnica descrita y utilizada originalmente por Prinzmetal en 1949, que consiste en el estudio por detección externa de las variaciones de actividad en función del tiempo de un indicador radiactivo, durante su paso a través de las cavidades cardiacas. Son cualidades del procedimiento su inocuidad, lo que hace posible aplicarlo en cualquier circunstancia clínica, y también la riqueza de datos que proporciona, alguno de ellos, como el volumen telediastólico derecho imposibles de conocer por otros procederes exploratorios. Pese a ello la radiografía ha permanecido marginada de la práctica diaria. A nuestro juicio, la causa del abandono, radica principalmente en cuatro circunstancias. La primera, que desde un principio se quiso utilizar esta técnica como proceder diagnóstico. Los estudios efectuados en tal sentido abocan a una dispersión estadística en sus resultados tan lógica como inevitable. La segunda circunstancia es el empeño reiterado en estudiar los datos proporcionados por la técnica en forma aislada del conjunto. La tercera, el no incluir como parte integrante del método, otros parámetros hemodinámicos que pueden ser elaborados en la misma sesión exploratoria y complementan los hallazgos que logra la radiocardiografía propiamente dicha. Cuarta, el escaso uso que se ha hecho de las correlaciones y determinaciones indirectas de otras constantes hemodinámicas a partir de los valores determinados por la radiocardiografía. Creemos que este proceder tiene una utilidad práctica indiscutible, siempre y cuando, en el planteamiento de sus resultados, cambie la actitud del explorador frente al método. Esta investigación tiene por objeto demostrar el valor práctico de la radiografía, si se conceptúa como método de evaluación funcional del momento hemodinámico del sujeto explorado, lo que por otra parte, viene a cubrir un hueco dentro de las exploraciones clínicas habituales. Para ello es necesario hacer un estudio conjunto de sus resultados, pues el juicio del dato aislado es sumamente falas y sus alteraciones dependientes de múltiples condicionantes. Creemos que es necesario la inclusión del estudio del volumen minuto y del volumen sanguíneo circulante en la misma sesión exploratoria, y no limitar su campo a los datos directos, sino aplicar a partir del estudio de tiempos y volúmenes, las ecuaciones que nos hablan de presiones y resistencias. El resultado de todo ello es un balance completo, exacto y único de la situación funcional del enfermo problema. Esta técnica ofrece además otras posibilidades como es el estudio de corto-circuitos intracavitarios. No nos referimos a ellos por no ser motivo de la Tesis en sí, aunque valoramos las alteraciones funcionales que el corto-circuito origina en el conjunto hemodinámico, deducibles de nuestras conclusiones. CONCLUSIONES: 1. Nuestra experiencia nos dice que en la Radiocardiografía debe conceptuarse como método de evaluación funcional del estado hemodinámico del sujeto explorado, mediante el estudio por detección externa, del registro de las variaciones en función del tiempo, de un indicador radiactivo durante su paso a través de las cavidades cardiacas. 2. Los parámetros que deben ser incluidos en el estadio radiocardiográfico son: - Volumen sanguíneo circulante. - Volumen minuto. - Índice cardiaco. - Volumen sistólico. - Índice sistólico. - Volumen sanguíneo circulante/volumen minuto. - Volumen telediastólico izquierdo. - Volumen residual izquierdo. - Índice de función izquierdo. - Volumen telediastólico derecho. - Volumen residual derecho. - Índice de función derecho. - Volumen sanguíneo central. - Volumen sanguíneo central/volumen sanguíneo circulante. - Tiempo medio de circulación pulmonar. - Tiempo mínimo de circulación pulmonar. - Tiempo de relleno izquierdo. 3. Los valores que según nuestra experiencia deber ser considerados como normales con sus desviaciones estándar son los siguientes: - Volumen sanguíneo circulante. 72 c.c./Kg, peso. - Índice cardiaco. 3,4 L./min./m2 ± 0,42 L. - Índice sistólico 46,7 ml/sist/m2 ± 0,32 ml. - Volumen telediastólico derecho. 199,83 c.c. ± 53,98 c.c. - Volumen residual derecho. 123,17 c.c. ± 37,38 c.c. - Índice de función derecho. 1,558 ± 0,47 - Volumen telediastólico izquierdo. 187,59 c.c. ± 49,71 c.c. - Volumen residual izquierdo. 108,76 c.c. ± 35,10 c.c. - Índice de función izquierdo. 1,383 ± 0,34 - Volumen sanguíneo Pulm/m2. 350 c.c./m2 ± 42 c.c. - Volumen sanguíneo pul/vol. Sang. Circ. 10% ± 1%. - Tiempo medio de Circulación Pulmonar. 5,74 seg. ± 1,35 seg. - Tiempo mínimo de Circulación Pulmonar. 2,19 seg. ± 0,58 seg. - Tiempo Relleno Izquierdo. 3,52 seg. ± 1,10 seg. 4. El análisis de los resultados de la Radiocardiografía debe realizarse en conjunto pues el juicio sobre un parámetro aislado, fácilmente es equívoco. 5. La inocuidad, reproductibilidad, riqueza de datos y posibilidad de aplicarla en cualquier circunstancia, convierten a la Radiocardiografía en un proceder impar para el estudio funcional hemodinámico de los enfermos será cual fuere su situación clínica. 6. En nuestra experiencia la misión que debe encomendarse a la Radiocardiografía en la práctica clínica es la evaluación funcional hemodinámica frente a un diagnóstico previamente establecido. 7. Los estudios comparativos entre la técnica Radiocardiografía, y los métodos de dilución de colorantes y los procederes derivados del principio de Fick, muestran una estrecha correlación para los parámetros deducibles por las tres técnicas. La concordancia entre los valores promedios encontrados por nosotros y los descritos por los diversos autores dan fe de la reproductibilidad de la técnica, lo cual quedó, por otra parte, bien probado en estudios dedicados a su verificación y que han sido citados en el texto. 8. Debe tenerse en cuenta, a la hora del juicio de una Radiocardiografía, la influencia que la edad tiene sobre algunos parámetros, sobre todo si el sujeto explorado se encuentra en edad extrema. Los parámetros más influidos son: el índice cardiaco, el índice sistólico, el volumen sanguíneo central y el tiempo medio de circulación pulmonar. 9. El estudio comparativo del volumen sistólico no es posible si no se hace la correlación de la frecuencia cardiaca y la cifra de índice sistólico por lo tanto, debe ser expresada en c.c./m2/sístole/frecuencia corregida. 10. En nuestra experiencia la relación volumen-sanguíneo central/volumen sanguíneo circulante, es más viable que la cifra absoluta del volumen sanguíneo central, a la hora de juzgar la situación del círculo menor. 11. La Radiocardiografía nos ofrece la posibilidad de establecer un índice del tiempo de circulación global mediante la ecuación: TCG = VSC/VM Que tiene la ventaja de no depender de reacciones subjetivas ni de variaciones de velocidad de flujoregionales. 12. Hemos encontrado la correlación entre el tiempo de relleno izquierdo (TRI) y la presión venocapilar pulmonar máxima (r: 0,98). La ecuación que traduce dicha correlación es: log. P = 0,1599 * TRI + 0,6066. Expresados P en mm. Hg y TRI en Segundos. 13. Se ha demostrado que el tiempo mínimo de circulación pulmonar, siempre que no exista barrera valvular o infundibular pulmonar, ni síndrome de insuficiencia primaria del ventrículo derecho, está íntimamente relacionado con las resistencias arteriolares pulmonares. De tal manera que aumenta cuando crecen éstas. En caso de existir patología de barrera a nivel de la pulmonar, el tiempo mínimo está relacionad con la resistencia que ofrece ésta al vaciamiento del ventrículo derecho y no con las resistencias arteriolares pulmonares, por ello no es aplicable en éstos casos las fórmulas de Di Matteo, Picard y cols., para el cálculo de las presiones y resistencias. 14. De lo expuesto, deducimos que el incremento del tiempo de relleno izquierdo, se acompaña de un aumento del volumen sanguíneo pulmonar. La prolongación del tiempo mínimo de circulación pulmonar que no dependa de patología de barrera, induce a una disminución del volumen sanguíneo pulmonar. Por tanto, el tiempo medio de circulación pulmonar no debe ser considerado como parámetro uniforme. Su estudio global índice a resultados contradictorios. El tiempo de circulación pulmonar se compone de dos sumandos, uno en conexión con la presión venocapilar pulmonar, el otro con las resistencias arteriolares y ambos, ofrecen efecto contrario en su repercusión sobre el volumen sanguíneo pulmonar. La consideración de ambos componentes debe ser individualizada. 15. Clasificamos la insuficiencia cardiaca izquierda a partir de los datos Radiocardiográficos en los siguientes grados con expresión de los parámetros que los definen. A. Insuficiencia cardiaca izquierda latente: GRADO I Alargamiento del tiempo de relleno izquierdo. Aumento del volumen sanguíneo central. GRADO II Alargamiento del tiempo de relleno izquierdo. Aumento del volumen sanguíneo central. Caída del volumen minuto. Alargamiento del tiempo de circulación global. B. Insuficiencia cardíaca izquierda manifiesta. GRUPO I Alargamiento del tiempo de relleno izquierdo. Aumento del volumen sanguíneo central. Caída del volumen minuto. Alargamiento del tiempo de circulación global. Aumento del volumen telediastólico izquierdo. Alteración del índice de función izquierdo. GRADO II Alargamiento del tiempo de relleno izquierdo. Aumento del volumen sanguíneo central. Caída del volumen minuto. Alargamiento del tiempo de circulación global. Aumento del volumen telediastólico izquierdo. Alteración del índice de función izquierdo. Alargamiento del tiempo mínimo de ciruclación pulmonar. Alteración del índice de función derecho. 16. Exponemos los parámetros que definen los distintos grados de insuficiencia cardiaca derecha consecutivos a trastornos patológicos. GRADO I Aumento del volumen sanguíneo circulante. Volumen minuto inferior al volumen sanguíneo circulante. Tiempo de circulación global alargado. Volumen sanguíneo central/Volumen sanguíneo circulante: Reducido. GRUPO II Aumento del volumen sanguíneo circulante. Volumen minuto inferior al volumen sanguíneo circulante. Tiempo de circulación global alargado. Volumen sanguíneo central/Volumen sanguíneo circulante, reducido. Tiempo mínimo de circulación pulmonar alargado. Aumento del volumen telediastólico derecho. Aumento del índice de función derecho. GRADO III Aumento del volumen sanguíneo circulante. Volumen minuto bajo. Tiempo de circulación global, aumentado. Volumen sanguíneo central/Volumen sanguíneo circulante, reducido, normal o alto. Tiempo mínimo de circulación pulmonar alargado. Aumento del volumen telediastólico derecho. Aumento del índice de función derecho. Aumento del volumen telediastólico izquierdo. Aumento del índice de función izquierdo. Tiempo de relleno izquierdo alargado. 17. Con la Radiocardiografía nos ha sido posible el diagnóstico precoz del Cor Pulmonar Crónico, y demostrar que este síndrome, no se encuentra en situación circulatoria izquierda. Evaluamos la situación funcional del corazón izquierdo, que encontramos alterada en el 20% de los casos y valoramos la respuesta al tratamiento. 18. Las alteraciones hemodinámicas de los distintos tipos de hipertensión pulmonar tienen a nuestro juicio traducción Radiocardiográfica. La hipertensión pulmonar pasiva provoca alargamiento del tiempo de relleno izquierdo y aumento del volumen sanguíneo pulmonar en relación al volumen sanguíneo circulante. Las hipertensiones pulmonares angioclusivas, obstructivas y obliterativas, presentan el mismo patrón radiocardiográfico, consistente en alargamiento del tiempo mínimo de circulación pulmonar y volumen sanguíneo pulmonar en relación al volumen sanguíneo circulante normal o bajo. La hipertensión pulmonar hipercinética cursa con aumento del aumento sanguíneo pulmonar y tiempo mínimo de circulación pulmonar acortado. Cuando la hipertensión hiperquinética evoluciona hacia la hipertensión pulmonar reactiva, tiende a reducirse el volumen sanguíneo pulmonar en relación al volumen sanguíneo circulante y a alargarse el tiempo mínimo de circulación pulmonar. La Radiocardiografía es pues útil para el estudio evolutivo de las hipertensiones pulmonares hipercinéticas. 19. En nuestro criterio la traducción radiocardiográfica del estado circulatorio hipercinético es la siguiente: 1.- Volumen sanguíneo circulante alto. 2.- Volumen minuto alto. 3.- Tiempo de circulación global acortado. 4.- Volumen telediastólico normal o aumentado. 5.- Volumen sanguíneo pulmonar en relación al volumen sanguíneo circulante, bajo. 6.- Tiempo mínimo de circulación pulmonar acortado. 7.- Tiempo de relleno izquierdo, normal o acortado. 20. Probamos mediante la Radiocardiografía que en el hipertiroidismo pueden darse diversas situaciones hemodinámicas, condicionadas, por la capacidad de respuesta del músculo cardiaco y por la intensidad del trastorno endocrino. Cuando la integridad funcional del miocardio está conservada, mantiene un estado hipercinético. Si los diversos determinantes patológicos inducen a la insuficiencia cardiaca, aparecen paulatinamente los patrones radiocardiográficos que definen dicha situación en sus diferentes grados, permitiéndonos su encuadre dentro de los cuatro grupos descritos. Objetivamos la evolución regresiva de los trastornos hemodinámicos en el hipertiroidismo, una vez corregida la disfunción tiroidea. Es pues técnica útil para conceptuar la importancia de la imbricación hemodinámica en este trastorno y objetivar el logro conseguido con el tratamiento. 21. Objetivamos mediante la Radiocardiografía los trastornos hemodinámicos que suceden tras el infarto de miocardio, lo que permite seguir la evolución de los mismos y ayudar a establecer el pronóstico. Tras el infarto, se produce una alteración grosera de todos los parámetros hemodinámicos. La regresión de los mismos es variable en cada caso, dependiendo de la intensidad de la injuria, pero siempre subsiste un grado de insuficiencia cardiaca que es posible catalogar dentro de los grupos establecidos, lo que ayuda a conceptuar la capacidad funcional residual en cualquier momento evolutivo del proceso.
Movimientos oculares y actividad unitaria del cerebelo y del tronco del encéfalo en animales despiertos: Tesis presentada para optar al grado de doctor por la Facultad de Medicina de Sevilla
(1977) López Barneo, José; Mir Jordano, Diego; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Efectos de los fotoperiodos, administración de estrógenos y castración sobre la actividad peptidásica y metabolismo oxidativo en hipotálamo y corteza cerebral
(1978-05-18) Bellido Gámez, María del Carmen; Montilla López, Pedro; Bellido Gámez, Juan Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
CONCLUSIONES: 1. En el grupo de animales controles la actividad LAP es mayor en el hipotálamo que en la corteza. La actividad enzimática oxidativa es mayor en el hipotálamo para ICDH y menor para MDH. 2. La administración de valerianato de estradiol incrementa en el hipotálamo todas las actividades enzimáticas exploradas (LAP, ICDH y MDH), mientras que las disminuye en la corteza. 3. La castración produce un descenso tanto en la actividad enzimática LAP e ICDH en el hipotálamo, como en la actividad enzimática oxidativa en la corteza (ICDH y MDH). 4. La castración y administración de valerianato de estradiol no modifica significativamente las actividades enzimáticas estudiadas (LAP, ICDH y MDH) ni en el hipotálamo ni en la corteza. 5. El aumento y la administración en la duración del periodo de iluminación, determinan un decremento significativo en la actividad LAP en el hipotálamo de los animales controles, de los castrados y de los tratados con valerianato de estradiol. 6. En el hipotálamo la actividad LAP aumenta en todas aquellas circunstancias experimentales en las que existe una disminución en la concentración de factores liberados hipotalámicos de hormonas gonadotropas hipofisarias, y disminuye cuando aumenta la concentración de estos factores liberadores. 7. La correlación inversa, demostrada en el hipotálamo, entre actividad LAP y concentración de factores liberadores gonadotropos, apoyan la hipótesis de la participación de las enzimas peptidadas en el catabolismo de los péptidos hipotalámicos biológicamente activos. 8. Nuestros resultados sugieren la existencia de un doble mecanismo de control de la síntesis y/o liberación de los factores liberadores gonadotropos hipotalámicos.
Efectos de resecciones intestinales sobre el páncreas endocrino en ratas
(1980-06) Bejarano Rojas, Dolores; Murillo, María Luisa; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Currents recorded through small areas of squid axon membrane with an internal virtual ground voltage clamp
(1981) López Barneo, José; Matteson, Donald R.; Armstrong, Clay M.; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
A new voltage-clamp apparatus for the squid axon has been implemented to enable recording of currents through small areas of axon membrane. The performance of this clamp was tested by recording total sodium currents from perfused axons (I total) and sodium currents from small membrane patches (I patch), which were recorded from inside the axon with an L-shaped pipette. The I patch records, although four orders of magnitude smaller than 1tot, were stable and showed normal kinetics and voltage dependence, and appeared to reflect the activation of a small population of normal sodium channels. The size of the current recorded from the patch was mainly a function of the tip diameter of the L-shaped pipette and of the shunt resistance between inside the pipette and the axoplasm.
Depolarizing response of rat parathyroid cells to divalent cations
(1983) López Barneo, José; Armstrong, Clay M.; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Membrane potentials were recorded from rat parathyroid glands continuously perfused in vitro. At 1 .5 mM external Ca", the resting potential averages -73 ± 5 mV (mean ± SD, n = 66). On exposure to 2.5 mM Ca", the cells depolarize reversibly to a potential of -34 ± 8 mV (mean ± SD). Depolarization to this value is complete in ^-2-4 min, and repolarization on return to 1 .5 mM Ca" takes about the same time. The depolarizing action of high Ca" is mimicked by all divalent cations tested, with the following order of effectiveness: Ca" > Sr" > Mg" > Ba++ for alkali-earth metals, and Ca" > Cd++ > Mn++ > Co' > Zn++ for transition metals . Input resistance in 1 .5 mM Ca" was 24 .35 ± 14 MQ (mean ± SD) and increased by an average factor of 2.43 ± 0.8 after switching to 2.5 mM Ca++. The low value of input resistance suggests that cells are coupled by low-resistance junctions. Theresting potential in low Ca' is quite insensitive to removal of external Na+ or Cl-, but very sensitive to changes in external K+. Cells depolarize by 61 mV for a 10=fold increase in external K+. In high Ca++, membrane potential is less sensitive to an increase in external K+ and is unchanged by increasing K+ from 5 to 25 mM. Depolarization evoked by high Ca' may be slowed, but is unchanged in amplitude by removal of external Na+ or Cl-. Organic (13600) and inorganic (Co++, Cd++, and Mn++) blockers of the Ca' channels do not interfere with the electrical response to Ca" changes. Our results show remarkable parallels to previous observations on the control ofparathormone (PTH) release by Ca". They suggest an association between membrane voltage and secretion that is very unusual: parathyroid cells secrete when fully polarized, and secrete less when depolarized. The extraordinary sensitivity of parathyroid cells to divalent cations leads us to hypothesize the existence in their membranes ofa divalent cation receptor that controls membrane permeability (possibly to K+) and PTH secretion .
Variaciones histofisiológicas en el intestino de rata tras enterectomia distal
(1983-05) Delgado Guerrero, María Josefa; Bolufer González, José; Murillo Taravillo, María Luisa; Moreno Onorato, Francisco Javier; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Effects of membrane depolarization and divalent-cations on anaphylactic histamine secretion
(1986) Pintado, E.; Dorado, M.E.; Tabares, Lucía; López Barneo, José; Universidad de Sevilla. Departamento de Anatomía y Embriología Humana; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
The effects of membrane depolariz.ation and divalent cations on histamine release have been studied in sensitized mast cells. Membrane potential of these cells has been measured with intracellular microelectrodes. Our results show that mast cells have a large resting potential (-61512 mV) however they do not generate active membrane electrical responses when are depolarized by passing current through the recording microelectrode. High external K+ does not increase histamine release. Histamine secretion is supported by alkaliearth divalent cations (Ca2+> Sr2+>Ba2+) but strongly inhibited by transition metals. Ca2+ concentrations above 1 mM inhibit histamine release, however, this effect is not mimicked by Sr2+ and Ba2+.
Estudio de los comportamientos ingestivo, locomotor, reactivo y muricida en ratas con lesión del núcleo accumbens
(1986-05-05) Pérez Lucena, Esther; Mir Jordano, Diego; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Para delimitar la finalidad de la presente investigación se comenzará por presentar el objetivo general de la misma y a continuación sus objetivos concretos. - Objetivo General: Como se ha expuesto en los apartados anteriores, el núcleo accumbens ha sido estudiado desde muy diversos puntos de vista, no obstante, si se realiza una cuantificación de los trabajos publicados sobre el mismo para un conocimiento multidisciplinario e integral del núcleo accumbens. El mayor sesgo proviene de la gran atención que esta estructura ha recibido desde una perspectiva neuroquímica, lo que resulta explicable por las posibles aplicaciones de este tipo de investigaciones en psicofarmacología. Como demostración de loa anteriormente afirmado, en la Figura 3 se recoge gráficamente la distribución en porcentaje por áreas de investigación de los 247 trabajos sobre el núcleo accumbens disponibles en la actualidad en el laboratorio donde se ha realizado la presente investigación, clasificados según el objetivo principal de cada uno de ellos: investigación morfológica, neuroquímica, electrofisiológica, psicofisiológica y fisiopatológica. En ella se puede observar como casi la mitad de los trabajos tuvieron un objetivo neuroquímico, aproximadamente la cuarta parte fue morfológico mientras que las investigaciones psicofisiológicas y electrofisiológicas fueron mucho menos frecuentes. Debe señalarse que en los 39 trabajos sobre el núcleo accumbens considerados como investigación psicofisiológica se han estudiado solo aspectos muy concretos como la autoestimulación eléctrica en esta estructura, la autoadministración de drogas en la misma y los efectos de su lesión sobre comportamiento muricida. En consecuencia, la presente investigación tuvo como objetivo general estudiar la participación del núcleo accumbens en el comportamiento de la rata, con la finalidad de incrementar el conocimiento sobre las funciones psicofisiológicas de esta estructura; funciones como estudiadas a pesar de que el núcleo accumbens constituye una encrucijada funcional entre el sistema límbico y los ganglios basales, lo que le hace estar muy implicado en las mismas. - Comportamientos seleccionados. Dado que el objetivo general de este trabajo no podía ser abordado globalmente, fue necesario seleccionar de todo el repertorio conductal de los animales de experimentación aquellos comportamiento sobre los que existiesen indicaciones en la literatura de su dependencia, al menos en parte, del núcleo accumbens o se pudiese esperar ésta aunque no hubiesen sido previamente estudiados. Para la selección de los comportamientos a estudiar se tuvo en cuenta también que éstos incluyeran desde conductas dirigidas a un objetivo, como fue el comportamiento ingestivo, hasta comportamiento más complejos como el muricida. También se intentó en lo posible, seleccionar comportamientos que, al menos en algunos casos, proporcionaran información complementaria entre sí, como por ejemplo, comportamiento locomotor y comportamiento muricida. - Comportamiento ingestivo El estudio del comportamiento ingestivo, no en cuanto al repertorio conductual sino al resultado del mismo reflejado en la ingesta y peso de los animales, se seleccionó no porque hubiese trabajos publicados que hiciesen esperar la participación del núcleo accumbens en este comportamiento sino que dimanó de los resultados obtenidos mediante la lesión de otras estructuras. En síntesis, el razonamiento seguido fue que si la lesión en el origen, curso y destino del sistema dopaminérgico nigroestriado produce síndromes similares al del hipotálamo lateral caracterizados por disminución en la ingesta de alimentos sólido y de agua con la consecuente pérdida de peso, se podría esperar que la lesión del núcleo accumbens como principal destino del sistema dopaminérgico mesolímbico produjese algún tipo de modificaciones en el peso y/o ingesta, con más fundamento dado que se considera que el núcleo accumbens tiene una mayor participación en las funciones psicofisiológicas que, por ejemplo, el caudado-putamen. En cualquier caso pareció importante dilucidar si la lesión del núcleo accumbens producía alguna modificación en este comportamiento puesto que solo ha sido estudiado por otros autores de forma marginal (véase Discusión). - Comportamiento locomotor. A diferencia del comportamiento ingestivo, el estudio de la participación del núcleo accumbens en el comportamiento locomotor se seleccionó a pesar de haber sido ya objeto de investigación por otros autores (véase Discusión) por varias razones. Primera, porque los resultados sobre los efectos de las lesiones del núcleo accumbens sobre la actividad locomotora eran contradictorios en la literatura. En segundo lugar porque en todos los trabajos publicados se determinó la denominada “actividad locomotora” mediante técnica automatizadas que no permitieron discriminar entre las distintas pautas de comportamiento que implican desplazamiento. Tercera y última, porque los estudios de la actividad locomotora se limitaron en cada caso a un solo enclave o situación. Las razones arriba citadas no solo explican la selección de este comportamiento sino que también constituyen la base para las decisiones metodológicas adoptada. Para evitar la confusión sobre la actividad locomotora se decidió estudiar el comportamiento mediante su observación directa utilizando un catálogo de pautas de comportamiento en el que estuviesen bien definidas las distintas pautas locomotoras relacionadas con la de ambulación y con la exploración. Este planteamiento se considera de gran importancia en el contexto del estudio de la actividad locomotora. Otra decisión metodológica que se juzga de interés es haber optado por el estudio del comportamiento locomotor en paradigmas tan distintos como el campo abierto, corredor y en la propia jaula ante la presencia de un ratón. Se adoptó esta decisión porque se pretendió estudiar la actividad locomotora en enclaves/situaciones que implicasen distinta “emocionalidad” en los animales; emocionalidad que en términos simples se podría considerar mínima en el corredor, intermedia en el campo abierto y mayor en la jaula frente a un ratón. Por último, dado que se decidió cuantificar el comportamiento locomotor mediante observación directa, se consideró que no significaría un mayor esfuerzo sistematizar el análisis para incluir en de la lateralización en el corredor y en el campo abierto; estudio que hay que valorar dentro del creciente interés por la lateralización de las funciones cerebrales en especies como la rata (véase Discusión). - Comportamiento reactivo. Con la finalidad de poder delimitar mejor el síndrome producido por la lesión del núcleo accumbens, en la presente investigación se introdujo el análisis del comportamiento reactivo para completar el estudio de la llamada “emocionalidad”. Sin entrar en precisiones conceptuales sobre lo que este término significa, el objetivo fue obtener información en un área en la que por los datos de la literatura (véase Discusión) se podría esperar la participación del núcleo accumbens. Hay que tener presente que dicha emocionalidad se pensó evaluar también por el comportamiento presentado en alguno de los enclaves utilizados para valorar las modificaciones locomotoras así como por el comportamiento ante el ratón. Debe señalarse que en el presente trabajo, se utiliza el término “comportamiento reactivo” como sinónimo de lo que en la literatura aparee también como: reactividad, emocionalidad, defensa, irritabilidad, etc. - Comportamiento frente al ratón. Este comportamiento se seleccionó en primer lugar por el interés de este tema dentro de las investigaciones psicofisiológicas actuales sobre el núcleo accumbens; segundo, por que está siendo estudiada en alguno de sus aspectos mediante lesión de esta estructura por el grupo de Albert (véase la revisión de Albert y Walsh, 1984). No obstante, el planteamiento de este trabajo fue diferente ya que mientras que ellos seleccionaron previamente los animales y se centraron en la cuantificación del resultado del comportamiento muricida, en el trabajo que se presenta se persiguió un análisis mucho más global del comportamiento; es decir, se decidió estudiar todo el comportamiento frente al ratón mediante un completo catálogo de pautas de conducta y no solo las propiamente muricidas, aunque por abreviar este haya sido el término incluido en el título. El citado planteamiento justificó que la selección del estudio del comportamiento frente al ratón no se considera como una mera repetición de los experimentos del grupo de Albert, quienes además estuvieron más centrado en comparar los efectos sobre este comportamiento de las lesiones en estructuras como el núcleo accumbens, septum e hipotálamo. Por otra parte, como se exponen a continuación, otra importante diferencia es que el grupo de Albert nunca realizó distinción entre las distintas zonas del núcleo accumbens y siempre se limitaron a lesiones mediales (véase Discusión). - Distinción funcional entre las distintas zonas del núcleo accumbens. Un objetivo importante de esta investigación fue el tratar de aportar información que ayudase a clarificar las diferencias funcionales entre las distintas zonas del núcleo accumbens. Sorprende que aunque los avances morfológicos y neuroquímicos habían evidenciando que el núcleo accumbens no es una estructura homogénea, como se ha comentado ampliamente con anterioridad, y que se pueden diferenciar claramente varias zonas, no se tenga constancia de ningún trabajo que las investigue selectivamente. Debe señalarse que como las diferencias se establecen en el sentido medial-lateral, no se puede considerar en esta línea el trabajo de Lee, Yamamoto y Ueki (1983) en el que discriminaron entre las zonas rostral y caudal no encontrando diferencias significativas entre ellas. Este objetivo, que obligó a establecer cuatro grupos experimentales de animales, se considera quizás uno de los más relevantes del presente trabajo junto con la orientación de estudiar distintos comportamiento de forma que los resultados obtenidos respecto a uno pudiesen completar la información de los observados en los restantes.
Complicaciones pielo-ureterales en el homotransplante renal heterotrópico
(1988) Mármol Navarro, Salvador; López Barneo, José; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Presión de oclusión de la vía aérea y presiones musculares inspiratorias como criterios de desconexión de la ventilación mecánica
(1989) Herrera Carranza, Manuel; Castillo Gómez, José; Ribas Serna, Juan; Universidad de Sevilla. Departamento de Medicina; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Properties of Calcium and Potassium Currents of Clonal Adrenocortical Cells
(1989) López Barneo, José; Tabares, Lucía; Ureña López, Juan; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
The ionic currents of clonal Y-1 adrenocortical cells were studied using the whole-cell variant of the patch-clamp technique. These cells had two major current components: a large outward current carried by K ions, and a small inward Ca current. The Ca current depended on the activity of two populations of Ca channels, slow (SD) and fast (FD) deactivating, that could be separated by their different closing time constants (at -80 mV, SD, 3.8 ms, and FD, 0.13 ms). These two kinds of channels also differed in (a) activation threshold (SD, approximately -50 mV; FD, approximately -20 mV), (b) half-maximal activation (SD, between -15 and -10 mV; FD between +10 and +15 mV), and (c) inactivation time course (SD, fast; FD, slow). The total amplitude of the Ca current and the proportion of SD and FD channels varied from cell to cell. The amplitude of the K current was strongly dependent on the internal [Ca2+] and was almost abolished when internal [Ca2+] was less than 0.001 microM. The K current appeared to be independent, or only slightly dependent, of Ca influx. With an internal [Ca2+] of 0.1 microM, the activation threshold was -20 mV, and at +40 mV the half-time of activation was 9 ms. With 73 mM external K the closing time constant at -70 mV was approximately 3 ms. The outward current was also modulated by internal pH and Mg. At a constant pCa gamma a decrease of pH reduced the current amplitude, whereas the activation kinetics were not much altered. Removal of internal Mg produced a drastic decrease in the amplitude of the Ca-activated K current. It was also found that with internal [Ca2+] over 0.1 microM the K current underwent a time-dependent transformation characterized by a large increase in amplitude and in activation kinetics.
Ionic currents in dispersed chemoreceptor cells of the mammalian carotid body
(1989) Ureña López, Juan; López López, J.; González Montelongo, M. Carmen; López Barneo, José; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
Ionic currents of enzymatically dispersed type I and type II cells of the carotid body have been studied using the whole cell variant of the patch-clamp technique. Type II cells only have a tiny, slowly activating outward potassium current. By contrast, in every type I chemoreceptor cell studied we found (a) sodium, (b) calcium, and (c) potassium currents. (a) The sodium current has a fast activation time course and an activation threshold at approximately -40 mV. At all voltages inactivation follows a single exponential time course. The time constant of inactivation is 0.67 ms at 0 mV. Half steady state inactivation occurs at a membrane potential of approximately -50 mV. (b) The calcium current is almost totally abolished when most of the external calcium is replaced by magnesium. The activation threshold of this current is at approximately -40 mV and at 0 mV it reaches a peak amplitude in 6-8 ms. The calcium current inactivates very slowly and only decreases to 27% of the maximal value at the end of 300-ms pulses to 40 mV. The calcium current was about two times larger when barium ions were used as charge carriers instead of calcium ions. Barium ions also shifted 15-20 mV toward negative voltages the conductance vs. voltage curve. Deactivation kinetics of the calcium current follows a biphasic time course well fitted by the sum of two exponentials. At -80 mV the slow component has a time constant of 1.3 +/- 0.4 ms whereas the fast component, with an amplitude about 20 times larger than the slow component, has a time constant of 0.16 +/- 0.03 ms. These results suggest that type I cells have predominantly fast deactivating calcium channels. The slow component of the tails may represent the activity of a small population of slowly deactivating calcium channels, although other possibilities are considered. (c) Potassium current seems to be mainly due to the activity of voltage-dependent potassium channels, but a small percentage of calcium-activated channels may also exist. This current activates slowly, reaches a peak amplitude in 5-10 ms, and thereafter slowly inactivates. Inactivation is almost complete in 250-300 ms. The potassium current is reversibly blocked by tetraethylammonium. Under current-clamp conditions type I cells can spontaneously fire large action potentials. These results indicate that type I cells are excitable and have a variety of ionic conductances. We suggest a possible participation of these conductances in chemoreception.
Low pO2 selectively inhibits K channel activity in chemoreceptor cells of the mammalian carotid body
(1989) López López, J.; González Montelongo, M. Carmen; Ureña López, Juan; López Barneo, José; Universidad de Sevilla. Departamento de Fisiología Médica y Biofísica
The hypothesis that changes in environmental O2 tension (pO2) could affect the ionic conductances of dissociated type I cells of the carotid body was tested. Cells were subjected to whole-cell patch clamp and ionic currents were recorded in a control solution with normal pO2 (pO2 = 150 mmHg) and 3-5 min after exposure to the same solution with a lower pO2. Na and Ca currents were unaffected by lowering pO2 to 10 mmHg, however, in all cells studied (n = 42) exposure to hypoxia produced a reversible reduction of the K current. In 14 cells exposed to a pO2 of 10 mmHg peak K current amplitude decreased to 35 +/- 8% of the control value. The effect of low pO2 was independent of the internal Ca2+ concentration and was observed in the absence of internal exogenous nucleotides. Inhibition of K channel activity by hypoxia is a graded phenomenon and in the range between 70 and 120 mmHg, which includes normal pO2 values in arterial blood, it is directly correlated with pO2 levels. Low pO2 appeared to slow down the activation time course of the K current but deactivation kinetics seemed to be unaltered. Type I cells subjected to current clamp generate large Na- and Ca-dependent action potentials repetitively. Exposure to low pO2 produces a 4-10 mV increase in the action potential amplitude and a faster depolarization rate of pacemaker potentials, which leads to an increase in the firing frequency. Repolarization rate of individual action potentials is, however, unaffected, or slightly increased. The selective inhibition of K channel activity by low pO2 is a phenomenon without precedents in the literature that explains the chemoreceptive properties of type I cells. The nature of the interaction of molecular O2 with the K channel protein is unknown, however, it is argued that a hemoglobin-like O2 sensor, perhaps coupled to a G protein, could be involved.
Adaptación morfofuncional renal tras nefrectomía unilateral en el adulto
(1989-01-30) Torrubia Romero, Francisco Javier; López Barneo, José; Universidad de Sevilla. Departamento de Medicina
En el presente estudio se analizaron los cambios morfológicos y funcionales del riñón remanente tras la nefrectomía de riñones con patología urológica crónica y baja función en el adulto. Los resultados obtenidos demuestran algún aumento del aclaramiento de creatinina en el 50% de los casos a los seis días de la nefrectomía, y en el 80 y 60,50% a los treinta y noventa días de la intervencion respectivamente. Desde un punto de vista global ha existido un aumento progresivo del aclaramiento de creatinina en el riñón remanente, si bien, estos aumentos no han sido estadísticamente significativos. Se han observado aumentos significativos de la excreción fraccional de sodio a los treinta y noventa días de la intervención, mientras que a los seis días de la misma estos aumentos no han sido estadísticamente significativos. Se interpreta que los cambios registrados a los seis días son consecuencia de los efectos producidos por una señal inicial de aumento de cloruros, por tanto de sodio, en el túbulo distal, que sobrepasado un umbral determinado activan la secreción del sistema renina angiotensina, así como por los producidos por eferencias simpáticas propias del postoperatorio inmediato. Por el contrario, los resultados obtenidos a los treinta y noventa días de la nefrectomía sugieren la existencia de un predominio de los efectos producidos por la expansión del volumen plasmático, los cuales parecen tender al equilibrio en el control realizado a los tres meses de la intervención. Los resultados obtenidos en relación a las dimensiones renales mostraron un aumento significativo a los seis días de la intervención para después disminuir significativamente a los treinta, aunque manteniendo unos valores medios superiores a los del control preoperatorio, y volver a aumentar de nuevo de forma significativa a los noventa días de la nefrectomía aunque sin alcanzar los valores obtenidos a los seis dias de la intervención. Se interpreta que es

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