Consumo de glucosa por el miocardio con y sin insulina

U N I V E R S I D A D A i T S N S I A S E MiVI) I E O Ü
F A C U L T A D DE M E D I C I N A
S U B D I R E C C I O N DE ESTUDIOS
SUPERIORES
MAESTRIA EN C I E N C I A S C O N E S P E C I A L I D A D
FISIOLOGIA
MEDICA,
C O N S U M O DE G L U C O S A POR EL
CON Y SIN
MIOCARDIO
INSULINA
TESIS OUE EN O P C I O N AL G R A D O
MAESTRO EN
EN:
DE
CIENCIAS
PRESENTA:
ANTONIO HUMBERTO BRACHO
M O N T E R R E Y . N. L
HUEMOELLER
MAYO
1982
TM
QPl
.4
B7
c.l
1080071397
B I B L I O ^ K C A
FAC £>£
o. A. N, i.
UNIVERSIDAD
AUTONOMA
FACULTAD
SUBDIRECCION
DE
DE
NUEVO
LEON
MEDICINA
DE ESTUDIOS SUPERIORES
MAESTRIA EN CIENCIAS CON ESPECIALIDAD EN:
FISIOLOGIA MEDICA.
CONSUMO DE GLUCOSA POR EL MIOCARDIO CON Y SIN INSULINA
TESIS QUE EN OPCION AL SITADO DE MAESTRO EN CIENCIAS
PRESENTA:
ANTONIO HUMBERTO BRACHO HUEMOELLER.
MONTERREY, N . L .
MAYO, 1982.
f
fA
*
t¡*L
H
B?
PONDO
IMSSTWA
D E D T C A D O
Mi
Madre.
Por su apoyo
Mi
A
espiritual.
Padre.
Por el que me dio la fuerza para poder
lograr
esta meta.
Mi Esposa y Mis Hijas.
Esthela, Wendy y Liliana que en forma callada
soportaron los momentos duros y me motivarona ser
fuerte.
Mi Maestro.
Dr. José Pisanty 0
por su valiosa enseñanza.
Al Amigo.
Dr. Ricardo Chávez Ch. por su amistad y colaboración.
A G R A D E C I M I E N T O
Por sus valiosas
sugerencia y atinados
debo expresar mi gratitud a las siguientes
Rosa Blanca Montemayor., Dr.
Delgado A.,
Dr.
comentarios
personas: M.C.
Fernando O v a l l e . ,
José W. Bustos.,
Dr.
--
Alfredo
-
Dr. Jesús R. Tavitas G.
Por su colaboración y apoyo, durante el
la maestrfa, a los compañeros del
Departamento:
estudio de SONIA, BER--
THA, MA. LUISA, JOSE LUIS, GUADALUPE, JORGE, así como a los
instructores y preinstructores
A las autoridades
U.A.N.L.
por las
del
departamento.
de la Facultad de Medicina de la -
facilidades
dadas.
A las autoridades de la Universidad de Durango,
JOSE HUGO MARTINEZ 0 . ,
nalidades
DR. ALEJANDRO PESCHARD y otras
que me ayudaron a poder lograr este
A las autoridades de la S.E.P.
perso-
objetivo.
por la beca otorgada.
Por su colaboración en la elaboración
a las Incansables:
Lic.
mecanogrSfica
MARTHA ELVIA GLAJNDO LERMA, I DALI A GUADA
LUPE GONZALEZ RODRIGUEZ, SONIA LEDESMA.
INDICE
CAPITULO
PAGINA
I
INTRODUCCION
1
II
CONCEPTOS BASICOS
4
III
MATERIAL Y METODOS
14
IV
RESULTADOS
16
V
DISCUSION Y CONCLUSIONES
32
VI
RESUMEN
36
VII
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
37
CAPITULO
I
INTRODUCCION
Sodi Pallares
(40),
han reportado que la infusión de so-
luciones con glucosa-potasio(polarizantes),
cardíaco en perros,
reducen el daño
previ ámente infartados al
obstruírseles
una coronaria.
Así mismo, dichas soluciones han mejorado
--
las arritmias
cardíacas después de un i n f a r t o agudo en el
-
hombre, por lo que se u t i l i z a n
en clínica
para su tratamien_
to.
Para conocer el mecanismo de acción de estas
soluciones,
se han analizado cada uno de los componentes por separado.
La i n s u l i n a ,
reduce el nivel
de glucosa en la sangre,
debi-
do a una influencia de transporte de glucosa desde la
san-
gre a través de la membrana plasmática de las células muscu_
lares y adiposas,
La insulina
hasta su espacio i n t r a c e l u l a r
. (2L )
posee como efectos inmediatos, el inducir
transformación de la forma inactiva de la
tasa a su forma activa y el de i n h i b i r
-
glucógeno-sinte-
la l i p ó l i s i s .
(2L, 12)
La insulina favorece la entrada a la célula de aminoácidos y
K + , seguidos de una acrecentada biosintesis
protopl asmáticos y de alma'cenamiento.
La insulina
(2L,
de productos
18 )
tiene un efecto hiperpolarizante de la
cardíaca que está f a c i l i t a d o
-
por el transporte
fibra
de glucosa(45).
La insulina
corazón
tiene un efecto inotrópico
positivo
(24-1).
El potasio interviene en su forma iónica,
en el
sobre el
principalmente
proceso de la excitabilidad muscular y nerviosa (2 L ,20)
La glucosa es un substrato
co principal
que interviene como un energéti_
del organismo, pro duciendo energía en fo rma de -
ATP al ser catabolizado
a través del ciclo de Krebs.
(2L,27,28)
El músculo cardíaco en los momentos de stress y al
tar el
las
-
aumen-
índice de trabajo, requiere al tas cantidades de energía,
que obtiene a través del catabol i smo de la glucosa, de -
acuerdo a los estudios
hechos por Sodi Pallares y otros
2.L, 3.L y 45), los cuales han reportado
substrato primordial
-
(24.L,
que la glucosa es un
para la obtención de energía por el
mús--
culo cardiaco.
He observado que al trabajar en el laboratorio
aislado, al cual
se le infune solución
sodio, potasio y bicarbonato),
fisiológica
con corazón
(glucosa,
-
se mantiene funcionando adecua-
damente. Si se le r e t i r a la glucosa a la solución, el órgano deja de l a t i r
a los pocos minutos, lo que sugiere que la gluco^
sa es el energético
analizar
principal
para los casos estudiados.
Al
--
lo planteado anteriormente, nos damos cuenta que no -
se está utilizando
insulina y la glucosa es u t i l i z a d a .
Esto dio origen a este t'rabajo experimental
por medio del
-
cual se determinó el consumo de glucosa por el miocardio en - presencia y ausencia de i n s u l i n a .
Planteando como hipótesis:
FAC DE Kify
"La glucosa no requiere de insulina
al
interior
de la célula del
para ser
transportada
miocardio".
Para poner a prueba nuestra hipótesis,
colo de trabajo, el
tí.&ft.^
se planeó un proto
cual se describe en material y métodos.
-
Previamente hago una revisión de los conceptos básicos del te
ma en estudio
para su mejor
comprensión.
CAPITULO
II
CONCEPTOS BASICOS
ANATOMIA:- El corazón es un órgano hueco situado en el mediastino anterior.
Tiene cuatro cavidades o cámaras cardíacas:
dos aurículas y dos ventrículos.
Su situación en el tórax es
oblicua hacia abajo, hacia adelante y hacia la izquierda;
tá en íntima relación por su cara posterior,
con el
esófago,
el el cual se adosa a la cara posterior de la aurícula
da y con el
bronquio izquierdo.
bre el músculo diafragma,
cámara gástrica.
Su cara i n f e r i o r
do y al s i t i o
izquier
descansa so-
por debajo del cual se encuentra
Sus caras laterales
relación con la pleura pulmonar.
queña porción del
es-
la
se encuentran en íntima
Hacia adelante,
sólo una
pe-
corazón que corresponde al ventrí cul o izqaier^
de la punta del corazón o ápex.
(4.L).
HISTOLOGIA:- El corazón tiene tres capas: Endocardio.rresponde a la cubierta i n t e r i o r
Co-
de las cavidades cardíacas y
se continúa, sin limite de demarcación, con el endotelio de los
grandes vasos.
El endocardio está constituido
tratificado
por un e p i t e l i o
plano no es-
ni quera t i nizado y por una substancia
intercelular
que le sirve de sostén, la cual es más abundante en las
l a s , tanto aurículo-ventrtculares
válvu-
como sigmo1des. La nutrición
de los velos valvulares es muy pobre , pues los vasos sanguíneos
sólo existen en la cercanía de su borde de implantación.
5.L).
[4.L .y
,
wc
Miocardio es la capa muscul ar,, constituida
triado;
Es susceptible
Las fibras
a
izquierdo que
de hipertrofiarse
cuando las demandas del trabajo
x
por músculo es-
éste es más abundante en el ventrículo
en el derecho.
k n
o dilatarse
-
del corazón aumentan.
del músculo cardíaco tienen propiedades
res a las del músculo esquelético.
Estas fibras
simila-
constituyen
-
una serie de bandas transversal es el aras y obscuras que forman
un patrón regular
a lo largo de la f i b r a .
están surcadas por numerosas m i o f i b r i l l a s
Las fibras
y éstas constan de -
miofilamentos más pequeños. Los miofilamentos
sarcómera y ésta es la unidad funcional
estriadas
constituyen la
del sistema
-
contráctil
del músculo.
La interacción de los miofilamentos
entre s í ,
deslizándose
uno entre o t r o , acortan la f i b r a muscular y generan trabajo.
Pericardio
forma el saco o cubierta exterior del
consta de dos hojas:
y otra p a r i e t a l .
una v i s c e r a l , en contacto con el
miocardio,
dentro del cual existe una pequeña cantidad
citrino
FISIOLOGIA:-
-
Entre el miocardio y el epicardio se encuentra
un espacio v i r t u a l ,
de un líquido
corazón;
llamado líquido
pericárdico,
El corazón ejerce su función impelente de s a n -
gre, gracias a la propiedad contráctil
del miocardio
dependien-
te de un metabolismo muy especializado y a la propiedad de gene
rar un estímulo
La fibra
eléctrico.'
cardíaca está compuesta por sarcómeros, los que con
tienen dos tipos de miofilamentos:
gruesos y delgados. Los fila^
mentos gruesos contienen la proteína denominada miosina y están unidos a uno de los extremos de la sarcómera, en una
es-
tructura conocida como línea Z.
Dos líneas
Z sucesivas definen los límites
La teoría del
deslizamiento
ción muscular, establece
de los
de un sarcómero,
filamentos
en la contrac
que el acortamiento muscular se origi_
na en el movimiento relativo
de los
filamentos
gruesos y delg¿
dos que se recogen en forma superpuesta.
Las estructuras
los
filamentos
que realmente
son los
puentes de miosina que giran en arco al_
rededor de sus posiciones
mentos gruesos.
los
producen el deslizamiento de
fijas,
en la superficie
de los
fila-
El movimiento de los puentes en contacto con -
filamen tos delgados en actina produce el
deslizamiento
en-
trecruzado de los filamentos delgados y gruesos.
El extremo globular
de la miosina tiene un s i t i o
que es capaz de adherir el
actina.
capaz de p a r t i r
-
reactivo de la molécula de - -
Además, el extremo globular
diferente,
Así,
sitio
reactivo
contiene un s i t i o
activo
-
la molécula de ATP.
la miosina es una enzima cuyo sustrato es ATP. Sin em-
bargo, la miosina por sí sola tiene muy baja actividad ATPasa,
pero cuando un puente de miosina se combina con actina en los
filamentos delgados, se aumenta considerablemente la
actividad
de miosina ATPasa.
Un potencial
de acción, en la membrana c e l u l a r ,
aumento en la concentración
intracelular
del
provoca un
ión calcio.
Estos
iones calcio
reaccionan con las proteínas reguladoras
do su acción i n h i b i t o r i a ,
bloquea£
inician el ciclo de actividad de los
puentes cruzados, lo cual lleva al acortamiento del músculo.
-
La energía necesaria para el desplazamiento proviene del ATP,
al convertirse
miosina.
en ADP por acción enzimatica de la misma acto--
La contracción viene dada por la recurrencia
ciclica
de unión y separación entre los
puentes miostnicos y los
tos reactivos de los filamentos
actínicos,
do frente durante su desplazamiento.
por parte del
que les van hacien-
Así como la contracción
viene desencadenada por la liberación
sarcoplásmico , f i n a l i z a
pun-
calcica del retículo
--
por una nueva captación del calcio
--
retículo.
METABOLISMO CARDIACO:- Muchas de las características
del
músculo cardíaco, especialmente el diseño molecular de los
lamentos de actina y miosina, asf como la naturaleza de sus
acciones recíprocas, son muy similares
1 ético.
-
fi_
--
a las del músculo esque^
Sin embargo, el músculo del corazón, que está siempre
activo aunque de un modo c í c l i c o ,
poseé un metabolismo comple-
tamente aeróbico en los sujetos en reposo o con actividad mode^
rada, y solamente u t i l i z a
adicional
la g l u c ó l i s i s
como fuente de energía
en casos de emergencia. Las células del músculo car-
díaco son sumamente ricas en mitocondrias,
que ocupan hasta el
40% de su espacio citoplasrflático, mientras que la mayoría de los músculos esqueléticos
contienen reíativamente pocas ,
El principal
libres
combustible del corazón son los ácidos
acarreados por la albúmina desde el
También se u t i l i z a n
nea y el lactato;
cuerpos cetónicos,
tejido
grasos
adiposo.
la glucosa
sanguí-
todos estos combustibles se oxidan por la -
vía de los ácidos t r i c a r b o x í l i eos . {22, 23 y 2 . L . ) .
El músculo cardiaco también contiene una pequeña cantidad
de glucógeno; es de v i t a l
gencia.
importancia como combustible de emer.
C2L) . El ritmo del consumo de oxígeno del
corazón se -
incrementa unas cuatro veces cuando se le impone un esfuerzo;
-
éste es, aproximadamente, el límite
-
el metabolismo cardíaco.
sos aportan el
resto.
al
que se puede aumentar
En el estado de reposo, los ácidos
gr£
70% de la fuente de combustible, y la glucosa el
Sin embargo, después de 12 segundos de trabajo
forzado,
la contribución de la glucosa de la sangre y del glucógeno se
eleva hasta el
fosfato
82%; el ritmo de la degradación de la
asciende hasta unas treinta
En el estado estacionario
muy poco lactato a p a r t i r
al menos la mitad del
del
glucosa-ó
veces.
de reposo, se forma en el
piruvato;
corazón
en estas condiciones,
piruvato se convierte en acetil-CoA,
-
la
-
mayor parte del cual es posteriormente oxidado por la vía del
-
ciclo de los ácidos t r i c a r b o x í l i eos.
Por otra parte, 12 seg.
después de haberle impuesto un esfuerzo, el 80% del
formado a p a r t i r
piruvato
del glucógeno es reducido a l a c t a t o , el
aparece en la sangre.
(2.L,3.|_.
-
cual
y 27).
Una proporción bastante grande de alfa-oxoglutarato
es drena
do del ciclo de los ácidos t r i c a r b o x í l i c o s
con el aspartato,
mitocondrias
tato
por transaminación
para formar glutameto, lo que permite a las
su participación en la lanzadora del
para la introducción de equivalentes
malato-aspar
de reducción del
NADH del citosol . El suministro de glucógeno en el
limitado,
siendo sólo suficiente
-
-
corazón es
para un corto período de -
-
transición del estado de reposo al de actividad.
A diferencia del músculo esquelético, el músculo cardiaco
muestra un metabolismo de aminoácidos muy activo;
las
nas del músculo del corazón exhiben un relativamente
proteíelevado -
recambio en comparación con las del músculo esquelético.
más, el músculo del corazón poseé una considerable
para la biosíntesis
ta a esfuerzos
narias,
del nuevo t e j i d o c o n t r á c t i l ,
incrementados sostenidos, o al
t e j i do contráctil
como respues-
i n f a r t o de coro-
aumentar el
anaerdbica, mejora el
funcional
-
El fomento de la
funcionamiento cardíaco al
abastecimiento de glucosa.
La diferencia
de una -
al ser bloqueado su suministro
sanguíneo por oculsión de un vaso sanguíneo.
glucólisis
Ade-
capacidad -
que consiste en una degeneración i r r e v e r s i b l e
porción del
-
-
(29, 30, 25 y 28).
entre el músculo esquelético y el
cardíaco estriba en parte en su estructura bioquímica.
-
Existen
dos t i pos de fibras musculares esqueléticas, las rojas o l e n tas a las que pertenece el mósculo cardíaco y las blancas o - rápidas a las que pertenece el músculo
En los músculos rojos
esquelético.
que deben su coloración a su elevado
contenido en mioglobina y citocromos, la respiración es el
ceso u t i l i z a do como fuente de energía principal
lación oxidativa
para la
son músculos ricos en mi tocondrias,
traen mas lentamente y funcionan por ciclos
pro-
fosfori^
se con-
periódicos
--
regula-
res.
t
Por otra parte, los músculos blancos contienen poco mioblobina y pocas mitocondrias;
en estos músculos es la
la fuente energética principal
para la r e f o s f o r i l a c i ó n
En general los músculos rojos u t i l i z a n
bustibles
principal,
glucólisis
de ADP.
ácidos grasos como com-
que oxidan por la ruta del
ciclo
oxidati-
vo del ácido graso a aceti 1 CoA; este último es oxidado a C02
por la vía del ciclo de los ácidos t r i c a r b o x í l i c o s .
En cambio
los músculos blancos emplean a la glucosa como combustible pri nei pal .
-
(2.L).
El metabolismo del músculo cardíaco se encuentra d i v i d i d o
-
en forma general en tres fases: a) L1be ración de energía, b)
-
Conservación de energía, c) U t i l i z a c i ó n
de energía.
LIBERACION DE ENERGIA:- Los combustibles utilizados
por el
co razón son los ácidos grasos, la glucosa, el lactato,
el
p1 ru^
va to.
Solo una tercera parte del metabolismo miocàrdico se debe a
los carbohidratos,
de los cuales la glucosa y el lactato son -
consumidos en casi igual
proporción a pesar del
este último en la sangre, lo que s i g n i f i c a r í a
eia es realmente un substrato
za en menor cantidad, mientras
preferido.
bajo nivel de
que esta substan^
El piruvato se
utili-
que el combustible restante
es-
tá constituido
por los
ácidos
grasos.
De tal manera, la contribución relativa de los
carbohidra-
tos al consumo de oxígeno miocàrdico alcanza en total
mientras que los no carbohidratos
y cuerpos cetónicos)
aminoácidos
contribuyen en 76.9%. Debe tomarse en —
cuenta que no todos los sustratos
son almacenados
(ácidos grasos,
el 34.9%
son oxidados, y que algunos
(27),
En esta fase de liberación de energía se real izan los pro ce
sos de g l u c ó l i s i s ,
de oxidación de los ácidos grasos y las
reacciones oxidativas
tricarboxílico
terminales
comunes del ciclo del
-
-
ácido
-
de Krebs.
El resultado
de estas reacciones bioquímicas es la
sión casi cuantitativa
de la energía l i b r e en electrones y -
iones hidrógeno, los cuales son trans portados
desde las oxidaciones
conver-
liberadoras
-
enzimàticamente
de electroñes del
catabolis-
mo hasta los grupos que requieren electrones, tales como los
-
dobles enlaces carbono-carbono ó carbono oxígeno, mediante coenzimas
trans
portadoras de electrones.
(2.L).
CONSERVACION DE LA ENERGIA:- Esta fase incluye
te el proceso de f o s f o r i l a c i ó n oxidativa.
principalmen
El almacén amiento de
energía por el músculo cardíaco en forma de glucógeno puede
también incluirse en el
proceso de conservación de la
UTILIZACION DE LA ENERGIA : - Esta fase Incluye los
--
energía.
mecanis-
mos por los cuales los enlaces de fosfato de alta energía del
ATP son ú t i l izados dentro de una variedad de procesos
anabóli-
eos que implican la ejecución de trabajo
éste el
proceso contráctil
químico, y dentro de
que termina en trabajo mecánico.
Estos tres tipos de reacciones desprenden simultáneamente ato
mos de hidrógeno y electrones; y luego, ambos elementos,
por una cadena enzimàtica de transporte
contenido de energía total
Así, si el
cio)
para l i b e r a r
necesaria para el trabajo
corazón tiene que aumentar su trabajo,
se verá obligado
a quemar más sustrato y el
pasan
su alto
-
cardíaco.
(por
ejerci-
consumo de - -
oxígeno será proporcionalmente mayor; y si en una demanda de trabajo, no recibe el oxígeno suficiente el
ce, en tales circunstancias
anaeróbicas
con la formación de ácido l á c t i c o ,
corazón
desfalle-
la g l u c ó l i s i s
finaliza
sin que se lleguen a produ-
cir las reacciones del ciclo de Krebs , lo cual s i g n i f i c a
escasa liberación de energía.
se perturba el
una -
En algunos estados patológicos
funcionamiento del corazón, trayendo como cons£
cuencia alternaciones
francas del
funcionamiento.
( 1.L).
En el t e j i d o lesionado hay un incremento importante de la
energía, en decremento de la energía
tal.
-
l i b r e y de la energía
-
to-
Por lo que sí es importanteme nte alte ra da, hay retrardos
en la conducción y abolición total
o parcial
de la
contracción.
(39 y 40).
Una molécula de glucosa almacena gran cantidad de energía
que se le ofrece el organismo, constituyendo,
-
de acuerdo con -
la definición de Schrodringer,
un abas te cimiento anti entró pico
indispensable
"equilibrio"
para corregir el
o desorden
celular
al
que tiende el organismo.Calva
(8 y 9) demuestra que los
-
sarcómeros aislados de la zona infartada del miocardio de pe
rro que había recibido solución con
glucosa-insulina-potasio
consumían oxígeno a ritmo más rápido y mantenían un control
respiratorio
infartado
más eficiente
de los animales
que las sarcómeras del miocardio
testigo.
CAPITULO
III
MATERIAL Y METODOS
Se trabajó con perros de diferentes
razas, de ambos sexos,
con un peso entre 16 a 20 Kg. Se anestesiaron con pentobarbital
a razón de 33 mg/kg. Se siguió la técnica de preparado c a £
diopulmonar de Starling modificado.- Se controló la glucosa por
me dio de un Biostator
(Páncreas A r t i f i c i a l )
que mantuvo la
gl£
cosa constante a 100 mg/dl . de acuerdo a lo programado así mis_
mo se administró
glucosa al 5% e insulina de acción rápida -
-
1 U/ml .
Se registró
presión venosa central
a través de un transduc-
tor de presión Statham, con una cánula conectada a orejuela de
recha;
flujo
sanguíneo
po Shipley-Wilson,
diograma;
por medio de un transductor de f l u j o
conectado al sistema S t a r l i n g ;
haciéndose todos los registros
ti_
electrocar-
en un polígrafo
de —
G rass 7. Se controló la temperatura constante en 38°C y se mi_
di ó pH di rectamente del reservorio de sangre con un p o t e n c i ó metro Corning 12. Por medio del Biostator
cemia y el consumo de i n s u l i n a ,
se determinó la
los datos obtenidos
ficados directamente conforme se hacía la lectura,
glu-
fueron grc[
haciéndose
el registro cada minuto.
Se trabajaron 20 perros en t o t a l ,
los cuales se dividieron
en 4 grupos: en dos grupos, se trabajó a nivel
de 6 cm. de a l -
tura del reservorio sobre la aurícula de re cha, considerando
como nivel
basal,
infundiéndose
glucosa e i n s u l i n a .
glucosa a un grupo y al
--
otro,-
En los otros dos grupos se dejó el
reservorio a 21 cm. por
arriba de la aurícula derecha, considerándolo en condiciones
de esfuerzo;
otro
de éstos a un grupo se les infundió glucosa y al
glucosa-insulina.
Las mediciones se hicieron por un tiempo promedio de 100'.
CLASIFICACION DE GRUPOS
GPOS.
No. DE
PERROS
INFUSION
NIVEL DEL
RESERVORIO
I
5
G1ucosa
6 cm.
II
5
Glucosa-insulina
6 cm.
III
5
Glucosa
21 cm.
IV
5
Glucosa-insulina
21 cm.
-
CAPITULO IV
RESULTADOS : Una vez que se realizaron los trabajos
experimentales.
Siguiendo el protocolo establecido, se observaron los
guientes
si-
resultados:
Los registros obtenidos de electrocardiogramas,
nosa central y f l u j o
presión ve-
sanguíneo se mantuvieron dentro de condi-
ciones normal es .
El pH se mantuvo entre 7,3 -
7,6.
La glucemia de los di fe rentes grupos se controló en lOOmg/dl.
La infusión de glucosa y de insulina se realizó
automática--
mente por medio de un Biostator computarizado t que administró
las soluciones con forme variaba la glucemia; registrándose
cifras cada minuto.
las
Con estos datos se calculó el consumo de -
glucosa e insulina de cada grupo trabajado, y se hicieron
cálculos estadísticos,
los
que correspondieron a la prueba T de
--
student y coeficiente de determinación y correlación que se analizan en las tablas
siguientes.
TABLAS DE CONSUMO DE GLUCOSA
INFUSION
NIVEL
I
Glucosa
6 cm.
45 mg/m1n.
II
G1ucosa-1nsulina
6 cm.
52 mg/min.
III
Glucosa
21 cm.
58 mg/min.
IV
Glucosa-1nsul1na
21 cm.
58 mg/min.
GPO.
CONSUMO PROMEDIO GLUCOSA EN mg/min.
-
Cálculos
Grupos
Estadísticos
nivel
6
cm
GRUPOS CON
INSULINA
GRUPOS SIN
INSULINA
No. Determinaciones
265
265
Media
3454.5
3001 .5
Vari anza
1.43085
2.9965
Desv. Estandar
1196.18
1731.05
Error
806.825
1167.59
598.091
865 .523
Probs.
Error Std.
Prom.
COEFICIENTE DE DETERMINACION
0.102819
COEFICIENTE DE CORRELACION
0.320654
B I B L T FAC.OE
CSlculos
Grupos
a
A
W./I.N.ÌJ
Estadísticos
nivel
21
cm
GRUPOS CON
INSULINA
GRUPOS SIN
INSULINA
No. Determinaciones
330
330
MEDIA
3842.8
3886 .2
VARIANZA
1.85837
1.83504
DESV. ESTANDAR
1363.22
1354.64
ERROR PROBS.
919.493
913.702
ERROR STD. PROM.
609.651
605 .811
COEFICIENTE DE DETERMINACION
0.554355
COEFICIENTE DE CORRELACION
0.74455
19 A
INTERPRETACION
ESTADISTICA
De acuerdo a los cálculos estadísticos
demuestran una diferencia
no habiendo diferencia
significativa
significativa
hechos, éstos nos -
en el nivel
en el nivel
de 6 cm.,
de 21 cm.
Por otro lado podemos observar en los datos encontrados de
acuerdo con la desviación estándar y los coeficientes
rrelación y determinación
que es posible que las
de
co-
diferencias
encontradas en los dos grupos comparados se debe a otros
fac-
tores que no se tomaron en cuenta en este estudio, lo que puede s e r v i r
para considerarlos en otro trabajo
similar.
C O N S U M O
DE
GLUCOSA
con i n s u l i n a
mg/di..
70-
60-
50-
40-
30-
20-
10-
0-
[ T U
sin insulina
I
m
©
Grupo
45
INICIAL
100
tnin.
«in.
II-l
&
]3
i
II-2
II-3
11-4
II-5
J
Í A / W L
U
L
J d d d
REGISTRO
Hruno
ELErTPnc*pni0fiPAFir0
INICIAL
4 5 min.
100
min.
III-l
I'1 2
III-2
T.
Ie
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111-3
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r^r
, , --
III-4
X U U .
111- 5
iT
: i
12
FUNCIONAMIENTO DEL BIOSTATOR
El sistema de i n f u s i ó n
glucemia
de i n s u l i n a ,
glucosa y control
(BIOSTATOR) es un módulo, computarizado.
námico de control
tipo
"feedback" que controla la
ción de glucosa sanguínea en diabéticos.
1 a sangre, utilizando
estructurado en células
Si stema d i concentra-
Este sistema analiza
un sistema enzimático
(glucosa-
oxidasa)
electroquímicas.
El sistema es preciso y permite determinar
nea tardándose 2 minutos en presentar
Se maneja por un sistema de control
es programado según el
de -
sujeto
glucosa
sanguí-
resultados.
computarizado, el cual
de estudio y se escriben las
ci-
fras de infusión de glucosa e insulina así como la glucemia en
un sistema de registro
que se encuentre integrado al BIOSTATOR,
graftcSndose al mismo tiempo en un módulo separado los
tados obteni dos.
resul-
M
11
ANALIZADOR
DE
GLUCOSA
|
VALVULA
SIMPLE
j
t.
-Vf
I
j
BCÍ-1BA
DE
INFUSION
ANALIZADORA
TECNICA DE STARLING DEL PREPARADO
CARDIOPULMONAR
(Modificado).
Preparado audio pul coonu.
En esta preparación,
la
tronco braquiocefálico,
la salida
del
corazón,
sangre
para
que sale del
por un dedo de guante colocado en
que es
comprimido
por un sistema de pre
sión regulada, esto constituye
la resistencia
flujo
tubular
es medido por un sistema
ra es controlada
se encuentra
gre,
por un baño
venoso,
instalado
que ingresa a la a u r í c u l a
La sangre es oxigenada al
arteria
pulmonar y c i r c u l a r
conectado
periférica.
STROHUMUR, la
El
-
temperatu
de temperatura constante en donde
un sistema de serpentín
regresa al depósito
corazón por el
por donde circula
como reservorio
derecha por la cava
pasar del
por el
del
ventrículo
circuito
a una bomba de r e s p i r a c i ó n
san-
retorno
superior
derecho a la
pulmonar
artificial,
la
que está
la sangre oxi_
genada regresa a la aurícula tzquterda
res y de ahí al ventrículo
por las venas
pulmona-
Izquierdo.
EXPLICACION A LAS GRAFICAS:
El biostator
proporciona una gráfica en donde se
los componentes:
infusión de glucosa,'infusión
registran
de i n s u l i n a y
glucemi a.
Para leer esta gráfica,
se tomará como línea de partida
línea que se encuentra en la porción media de la
parte superior
la
g r á f i c a en la
de la misma con numeración cero, a la
derecha
de la misma se grafica la infusión de insulina con puntos
-
-
(marcados con § 1 en la g r á f i c a ) , dada en mU/min. y en este
-
mismo lado se indica la glucemia por +++ que se superponen de
arriba
hacia abajo en forma continua
(.marcados con # 2 ) .
Al lado izquierdo de la línea central
con base cero,
se
--
grafica la infusión de glucosa con puntos, medida en mg/mi n. (marcados con # 3).
Gráfica Consumo de Glucosa
L-r • hó • M1 h •
41• M
r.MH
II
U
¿ÚG
1UÚ
" - I 00Ù
4MÚ
¿UO
Gpo. 1*4 .nivel basai 6 cm
con infusión de insulina.
G r á f i c a Consumo de Glucosa
Grupo
N i v e l b a s a i 6 en. « i n
i n f u s i ó n de i n s u l i n a . 0 1 - X I I - 8 0
B I B L T
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ConsumQ de Glucosa
Gráfica
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I.I
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4ÍIIJ
1 1.1 o
V
11
Crupo I I I ' - 3 N i v e l de e s f u e r z o a
21 cm, Sin i n f u s i ó n de i n s u l i n a
,
13-111-81
c'UU
A
Gráfica
Consumo de Glucosa
tir • en? • Min,'
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11
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e
*H
s
Grupo I V - 5 N i v e l de e s f u e r e o a 21 cm. Con i n f u s i t a de i n * u l i n a
20-111-81
B I B L t ^ - ^ C A
FAC DE Mrü U.A.N.1^
CAPITULO
V
DISCUSION Y CONCLUSIONES
Se ha mencionado que la glucosa o glucosa-insulina-potasio
tienen un efecto protector
en el
infarto
de miocardio.
(40,41,
1438, 39, 32, 30 y 15).
Si se administran estas soluciones
se puede observar un i n -
cremento de la concentración de glucógeno en el miocardio y un
mejoramiento del
funcionamiento muscular del corazón normal y
del corazón anóxico.
(22,23,24,25,29 y 30).
Se ha observado en animales a los que ex perimentalmente se
les
ha producido infarto al
les administra
oculfrseles
las coronarias y se - -
glucosa-insulina-potasio,
que se ha mejorado la
isquemia miocárdica y reduciendo la necrosis, ésto se confirmó
al microscopio electrónico,
Los resultados
nes en el
donde se observaron los
cambios.
indican que la aplicación de estas
solucion-
hombre demanda un cambio de oxigenación del
por un incremento en la producción de trabajo en el
izquierdo y la presión aórtica.
miocardio
ventrículo
(37 y 38).
Sin embargo, para estos cambios realicen un efecto
deseado,
se necesitan que exista de por medio un incremento de oxígeno
de acuerdo a la demanda del miocardio y que mejore la
coronarla y provoque un aumento de la presión a r t e r i a l
perfusión
(24,
37,
38 y 39).
La infusión de cantidades elevadas de glucosa o glucosa-insulina- potas io provoca un beneficio
tar la contractilidad
cardíaca
al miocardio al
(20,32),
debido a la
incremen-hiperosmo-
1ari dad de la glucosa, a la reducción de ácidos grasos ci r c u - lantes y la restauración del
cial
potasio i n t r a c e l u l a r y del
poten-
de membrana (30, 1, 2, 5, 6, 40 y 41).
Este estudio confirma y amplía la importancia que tiene
glucosa en el
trabajo cardíaco,
principalmente en el
la
corazón
-
lesionado.
Los resultados
ran do nivel
basal,
que
se obtuvieron a nivel
fue ron los si gulentes:
de 6 era. conside-
en el grupo I el con
sumo de glucosa fue de 45 mg/min. en el grupo I I en presencia
de glucosa-1nsuli na el
consumo de glucosa fue de 52 mg/min,,
incrementándose el consumo en un 15% más que sin
En condiciones de mayor esfuerzo,
Insulina.
reservorlo
ve--
rioso está en 21 cm. por arriba de la aurícula derecha, el
con-
sumo de glucosa por el grupo I I I
n la mismas condiciones en el
sa-insulina
cuando el
-
con glucosa fué de 58 mg/min.,
grupo IV en presencia de gluco--
fué de 58 mg/min., en este caso no se presentó in
cremento ya que fueron los consumos Iguales,
por lo que supo--
nemos que real mente no se presenta un aumento en el consumo a
nivel
de 21 cm. por haberse saturado, encontrándose en el
n1--
vel máximo de consumo. En condiciones basales se determina estadísticamente
cosa por el
Infundió
que existe una diferencia s i g n i f i c a t i v a
grupo con Insulina
Insulina.
de glu-
comparativamente al que no se -
Hay que considerar que se trabajó con cora-
zones normales por lo que no esperaba que hubiera cambios en los registros de E.C.G., el
f l u j o sanguíneo, presión venosa
--
central , tal
como se observó en nuestro trabajo en que m a n t u -
vieron -constantes los registros
tomados.
Es importante considerar que el
parados cardiopulmonares
trol
con el
i n i c i a r los trabajos de pre-
se median las glucemias
Biostator) y se obtenían cifras
casos llegaban hasta 20 mg/dl.
cas en los registros
nosa central
a los
bajas, en algunos
presentándose alteraciones
de E . C . 6 . ,
el
flujo
30 minutos, de Iniciado el
por goteo directamente en el reservorio,
-
fran-
sangufneoy presión
ve-
trabajo.
Decidimos controlar la glucemia infundiendo
controlar
(antes del con
glucosa al 5% -
pero tampoco se pudo
la glucemia ya que nos oscilaba demasiado la concen-
t r a c i ó n , llegando a 300 mg/dl.
presentándose variaciones
oca-
sionales en los registros de E.C.G., presión central y f l u j o
-
sanguíneo .
Después de estas ex pe r i e n d a s
tator el
cual
se dicid-o u t i l i z a r
si nos controló en foma s a t i s f a c t o r i a
mia en las cifras
el
la
que se deseaban, manteniéndose los
Biosgluce--
registros
de glucemia e infusión de glucosa e I n s u l i n a , obteniéndose mejores
resultados en los trabajos de preparado
cardlopulmonar,
ya que nos duraba hasta 6 horas sin variaciones en los
tros de E.C.G., f l u j o
regis-
sanguíneo y presión venosa central.
aquí la Importancia del control
De -
de la glucemia en forma adecúa
da en trabajos experimentales y clínicos del
corazón.
De acuerdo con 1os resultados obtenidos se comprueba que hay un consumo de glucosa por el miocardio en condiciones
ba-
35
B l B L r - Vlru
sales y de esfuerzo sin requerimientos de i n s u l i n a ,
y si se - -
administra insulina aumenta el consumo un 15% en condiciones
basales, no habiendo un aumento en condiciones de es fuerzo.
Si
se deja el miocardio sin glucosa, éste la consume en un tiempo
de 120 min.
pasando del nivel
de glucemia de 200 mg/dl . a -
30 m g / d l . , y a los 15 minutos posteriores
-
de mantenerse en una
glucemia baja se manifiesta deterioro
del funcionamiento
car--
d í acó con alteración franca del
sanguíneo,
arte-
rial
y E.C.G., confirmándose
flujo
presión
que la glucosa en un energético
necesario para el buen funcionamiento cardíaco.
La cor reí ación
clínica está de manifiesto en las soluciones
"polarizantes"
que reducen el daño cardíaco producido
infartos.
- por
-
--
Tomando en consi deración los argumentos presentados en este
trabajo y las comprobaciones del mismo se acepta l a
hipótesis
planteada.
Por lo que, el miocardio no es insulino dependiente,
do consumir glucosa sin necesidad de i n s u l i n a .
pudien^
CAPITULO VI
RESUMEN.Se determinó en este trabajo el
consumo de glucosa por el
miocardio en presencia y ausencia de i n s u l i n a .
4 lotes de preparados
Se trabajaron
cardiopulmonares en perro, según la téc
nica de Starling y se controló la glucemia con un Biostator
>
-
que mantuvo el nivel
de glucosa constante en 100 mg/dl . Los -
resultados obtenidos
fueron los
siguientes:
En condiciones de re poso, cuando el
venoso estaba en 6 cm. por arriba
consumo de glucosa sin insulina
mas condiciones, el
nivel
del reservorio
-
de la aurícula derecham el
fue de 45 mg/min. En estas mis
consumo de glucosa en presencia de i n s u l i -
na fue de 52 mg/min.
En condiciones de es fuerzo,
cuando un reservorio venoso es^
tá en 21 cm. por arriba de la aurícula derecha, el
glucosa con y sin insulina
gistrándose
fueron
consumo de
iguales de 58 mg/min. no re-
incremento.
Consideramos que posiblemente esto último se deba que se encuentre en el nivel máximo de consumo. La glucosa es un ener^
gético necesario
t r i c o del
para mejorar el
funcionamiento mecánico y eléc
corazón por lo que la infusión de glucosa acompañada
de insulina
i ncrementa el cons umo de glucosa y acrecenta la
biosíntesis
de productos
protoplasmáticos y de almacénamiento,
por lo que produce nromalización en el
cardio.
--
funcionamiento del mio-
fAC. DE toro U.ArMfU
CAPITULO
VI I
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