Pasantía en investigación dentro del grupo “Fisiología Adaptativa: Ejercicio e Hipoxia” de la Universidad de Barcelona
Autor: Giraldo Pedroza, Jeimy Alexandra
Asesor: Morales Caro, Myriam Stella (Thesis advisor)
Fecha: 2013
Programa: Bogotá - Medicina -Fisioterapia
Facultad: Facultad de Medicina

Resumen: El presente trabajo expone el proceso de pasantía en investigación que realizó la estudiante en el grupo Fisiología Adaptativa: Ejercicio e Hipoxia de la Universidad de Barcelona como opción de grado, en él se encuentra una revisión de la trayectoria que ha tenido el grupo sobre el tema ejercicio e hipoxia intermitente en búsqueda de innovar dentro del mundo biomédico. Por otro lado se encuentra la metodología utilizada en cada una de las unidades académicas pertenecientes al grupo y la manera como la estudiante se integró a cada una de las actividades que se realizaron en ellas. En los resultados se expone cada una de las técnicas, tecnologías y procedimientos que aprendió y las habilidades en investigación que la estudiante fue adquiriendo a través de su pasantía. En las conclusiones se aprecia la relación entre las actividades en investigación y lo que esto aportó en la construcción integral de su perfil fisioterapéutico así como los alcances que puede tener específicamente en el tema en el que se desenvolvió (ejercicio e hipoxia hipobárica). Finalmente el último apartado son recomendaciones desde su experiencia sobre la importancia de este tipo de relaciones interdisciplinares y la investigación en la formación de fisioterapia.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE MEDICINA
DEPARTAMENTO DEL MOVIMIENTO CORPORAL HUMANO Y SUS
DESÓRDENES
UNIVERSIDAD DE BARCELONA
FACULTAD DE BIOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE FISIOLOGÍA E INMUNOLOGÍA
PASANTIA EN INVESTIGACIÓN DENTRO DEL GRUPO “FISIOLOGÍA
ADAPTATIVA: EJERCICIO E HIPOXIA” DE LA UNIVERSIDAD DE
BARCELONA
ESTUDIANTE DE FISIOTERAPIA
JEIMY ALEXANDRA GIRALDO PEDROZA
FEBRERO - JUNIO 2013UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE MEDICINA
DEPARTAMENTO DEL MOVIMIENTO CORPORAL HUMANO Y SUS
DESÓRDENES
UNIVERSIDAD DE BARCELONA
FACULTAD DE BIOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE FISIOLOGÍA E INMUNOLOGÍA
PASANTIA EN INVESTIGACIÓN DENTRO DEL GRUPO “FISIOLOGÍA
ADAPTATIVA: EJERCICIO E HIPOXIA” DE LA UNIVERSIDAD DE
BARCELONA
ESTUDIANTE DE FISIOTERAPIA
JEIMY ALEXANDRA GIRALDO PEDROZA
FEBRERO - JUNIO 2013Resumen:
El presente trabajo expone el proceso de pasantía en investigación que realizó la
estudiante en el grupo Fisiología Adaptativa: Ejercicio e Hipoxia de la Universidad
de Barcelona como opción de grado, en él se encuentra una revisión de la
trayectoria que ha tenido el grupo sobre el tema ejercicio e hipoxia intermitente en
búsqueda de innovar dentro del mundo biomédico. Por otro lado se encuentra la
metodología utilizada en cada una de las unidades académicas pertenecientes al
grupo y la manera como la estudiante se integró a cada una de las actividades que
se realizaron en ellas. En los resultados se expone cada una de las técnicas,
tecnologías y procedimientos que aprendió y las habilidades en investigación que la
estudiante fue adquiriendo a través de su pasantía. En las conclusiones se aprecia
la relación entre las actividades en investigación y lo que esto aportó en la
construcción integral de su perfil fisioterapéutico así como los alcances que puede
tener específicamente en el tema en el que se desenvolvió (ejercicio e hipoxia
hipobárica). Finalmente el último apartado son recomendaciones desde su
experiencia sobre la importancia de este tipo de relaciones interdisciplinares y la
investigación en la formación de fisioterapia.
Palabras clave: Investigación, Pasantía, Hipoxia hipobárica, Ejercicio físico,
experiencia en investigación.
Sumary
In this final degree job you will find the process of an internship in investigation that
the student made in the research group called “FISIOLOGÍA ADAPTATIVA:
EJERCICIO E HIPOXIA” from the Barcelona University as an option to get the
degree as a Physiotherapy. In it you find a review of the experience of the group in
the topic: Exercise and intermittent hypoxia looking for innovate in the biomedical
field. On the other hand you will find the methodology that the research group use in
its different academic teams and the way how the student got involved in it. In the
results it is exposed each technique, technologies and procedures that she learned
and all the research skills that she aimed through her internship. As conclusions will
be the relation between the activities in research and why those helped in the
construction in her physiotherapy profile; as well the scopes that she could get as
physiotherapist in the topic that she got involved (exercise and hypoxic hypobaric).
Finally in the last chapter there are recommendations from her experience about the
importance of this kind of interdisciplinary relationship and the investigation in the
vocational training in physiotherapy.
Key words: Investigation, Internship, Hypoxic Hypobaric, Physical exercise,
research experience.AGRADECIMIENTOS
A Dios, quien es mi guía y protector en cada paso que sueño y en cada paso que doy.
A cada uno de los integrantes de mi familia Giraldo, Pedroza y Mehring, con sus
palabras de apoyo, alegría, soporte e incondicionalidad, me ayudaron a forjar el
camino en esta valiosa experiencia lejos de mi casa.
A Ginés Viscor, Casimiro Javierre y Ramón Torrella por abrirme las puertas de su casa
en los laboratorios de la Universidad de Barcelona y guiarme en un fuerte proceso de
construcción.
A Karim Alvis, quien me ha orientado y apoyado fuertemente en todo mi proceso de
formación desde mis primeros pasos en fisioterapia.
Al equipo de trabajo de los laboratorios, especialmente a David Rizo y Juan Gabriel
Rios, compañeros incondicionales en el camino del conocimiento.
A Aydeé Robayo, por todo su apoyo desde tierras lejanas.
Dedicado a mi valiosa familia, orgullo en mi experiencia de vida….CONTENIDO
PRESENTACIÓN ................................................................................................................. 13
1. MARCO REFERENCIAL ............................................................................................. 18
1.1 ANTECEDENTES ................................................................................................ 18
1.1.1 Pasantía en Investigación ................................................................................. 18
1.1.2 Convenio y Universidad de Intercambio ......................................................... 21
1.1.3 Grupo de Investigación Fisiología Adaptativo: Ejercicio e Hipoxia ............ 24
1.1.4 Publicaciones del grupo de investigación: ..................................................... 26
1.2 PROBLEMATICA ................................................................................................. 26
1.3 ESCENARIOS DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA ......................................... 27
1.4 JUSTIFICACIÓN .................................................................................................. 27
1.5 OBJETIVOS .......................................................................................................... 30
1.5.1 Objetivo General ........................................................................................... 30
1.5.2 Objetivos Específicos .................................................................................. 30
2 MARCO TEÓRICO ...................................................................................................... 32
3 ESTRATEGIA METODOLÓGICA .............................................................................. 36
3.1 BÚSQUEDA Y SELECCIÓN DE PASANTÍA ........................................................ 36
3.2 PROYECTO INVESTIGACIÓN “EFECTO DE LA HIPOXIA HIPOBÁRICA
INTERMITENTE EN LA RECUPERACIÓN DEL DAÑO MUSCULAR INDUCIDO
EN RATAS DE LABORATORIO.”.................................................................................. 39
3.2.1 Diseño Experimental .................................................................................... 40
3.2.2 Toma de muestras ............................................................................................. 43
3.2.3 Análisis de muestras .......................................................................................... 44
3.3 “SERVICIO DE HIPOBARIA Y FISIOLOGÍA BIOMÉDICA” LABORATORIO
DE FISIOLOGÍA Y EJERCICIO FÍSICO; HOSPITAL BELLVITGE .......................... 45
3.4 METODOLOGÍA INTEGRACIÓN ESTUDIANTE DE ESTANCIA
TEMPORAL. ..................................................................................................................... 45
4 RESULTADOS ............................................................................................................. 474.1 RESULTADOS: DENTRO DE LAS DINÁMICAS DEL GRUPO DE
INVESTIGACIÓN FISIOLOGÍA ADAPTATIVA: EJERCICIO E HIPOXIA. .............. 49
4.2 RESULTADOS: DE ORDEN ORGANIZACIONAL ......................................... 51
4.2.1 Habilidades logísticas .................................................................................. 51
4.2.2 Manejo de información y datos. ................................................................. 54
4.3 RESULTADOS: PROCEDIMENTALES, TÉCNICOS Y TECNOLÓGICOS.57
4.3.1 Cámara Hipobárica: ..................................................................................... 57
4.3.2 Equipo de Banda de entrenamiento: ......................................................... 58
4.3.3 Contador celular: .......................................................................................... 59
4.3.4 Procesamiento y almacenamiento de muestras in situ .......................... 59
4.3.5 Pruebas histoquímicas: ............................................................................... 62
4.3.6 Toma fotográfica de muestras Microscopio: ............................................ 68
4.3.7 Entrenamiento Pruebas Elisas: .................................................................. 70
4.3.8 Ergómetro y Sistema software: .................................................................. 71
4.1.4 Cámara Hipobárica BiopoL’H: .......................................................................... 72
4.1.8 NEAR-INFRARED SPECTROSCOPY .......................................................... 73
4.3.9 Protocolos y rutinas...................................................................................... 75
4.4 RESULTADOS: INVESTIGACIÓN SOBRE ACTIVIDAD FÍSICA,
EJERCICIO FÍSICO E HIPOXIA. ................................................................................... 76
4.4.1 Revisiones teóricas ...................................................................................... 77
4.4.2 Aplicar el método científico en proyectos de investigación dentro del
marco de la unión europea. ........................................................................................ 78
5 ACERCAMIENTO Y PROFUNDIZACIÓN A LA UNIDAD DE TRABAJO DE
MÚSCULO DEL GRUPO DE INVESTIGACIÓN FEH. ................................................... 80
5.2 OBJETIVOS: ......................................................................................................... 81
5.2.1 Objetivo General ........................................................................................... 81
5.2.2 Objetivos Específicos .................................................................................. 81
5.3 DEFINICIÓN CONCEPTUAL DE TÉRMINOS PREGUNTA SURGIDA
DENTRO DEL GRUPO DE INVESTIGACIÓN ............................................................ 82
5.4 DEFINICIÓN DE VARIABLES PREGUNTA SURGIDA DENTRO DEL
GRUPO DE INVESTIGACIÓN ....................................................................................... 835.5 MARCO TEÓRICO .............................................................................................. 85
5.6 METODOLOGÍA DISEÑO EXPERIMENTAL................................................... 96
5.6.1 Planeación de estructura macro del procesamiento de muestras........ 97
5.7 RESULTADOS EXPERIMENTALES Y DISCUSIÓN ..................................... 98
5.8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: ............................................... 109
5.8.1 Respecto a los resultados experimentales aplicados ........................... 109
5.8.2 Respecto a la experiencia del proceso de pasantía ............................. 110
5.8.3 Recomendaciones: .................................................................................... 113
Bibliografía ............................................................................................................................ 115ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1 Ejemplo codificación para Músculos miembro posterior derecho. .................. 43
Ilustración 2 Organización papeletas codificadas para muestreo Pasantia UNAL- UB 2013
FEH-U. ..................................................................................................................................... 53
Ilustración 3 Codificación y preparación para muestreo Pasantia UNAL- UB 2013 FEH-U. .... 53
Ilustración 4. Cuantificación celular campo 2.R110 Sóleo. Pasantía UNAL- UB 2013 FEH-U . 55
Ilustración 5. Base de datos pruebas histoquímicas Sóleo. Pasantía UNAL- UB 2013 FEH-U . 56
Ilustración 6. Cámara Hipobárica Laboratorio FEH UB.Pasantía-2013 Departamento FEH-UB.
................................................................................................................................................ 57
Ilustración 7. Treadmill- Pasantía-2013 Departamento FEH-UB. ......................................... 58
Ilustración 8. Contador celular Lab. FEH, Pasantía-2013 Departamento FEH-UB .................. 59
Ilustración 9 Obtención de muestras de sujetos docentes Torrella y Viscor; Foto: Juan
Gabriel Rios, Pasantía UNAL-2013 Departamento FEH-U....................................................... 60
Ilustración 10 Corte de muestras según tipificación, Pasantia UNAL- UB 2013 FEH-U ......... 60
Ilustración 11 Corte de Tibial Anterior Derecho, Pasantía UNAL- UB 2013 FEH-U ................ 60
Ilustración 12 Corte de Diafragma, Pasantia UNAL- UB 2013 FEH-U ..................................... 60
Ilustración 13 Corte e ingreso de datos de la muestra según tipificación, Pasantía UNAL- UB
2013 FEH-U ............................................................................................................................. 61
Ilustración 15 Recipiente de almacenamiento codificado. Pasantia UNAL- UB 2013 FEH-U . 61
Ilustración 15 Recipiente de almacenamiento Nitrógeno líquido. Pasantía UNAL- UB 2013
FEH-U ...................................................................................................................................... 61
Ilustración 16. Criostato, corte de muestras. Pasantía UNAL-2013 Departamento FEH-UB .. 64
Ilustración 17 Foto Microscopio óptico Tomado por David Rizo; Muestras tisulares Sóleo.
Hematoxilina-Eosina, .............................................................................................................. 65
Ilustración 18 Foto Microscopio Óptico, Sóleo. Tomado por David Rizo. Departamento FEH-
U .............................................................................................................................................. 65
Ilustración 19 Tinción final Sóleo, capilares Pasantía UNAL-2013 Departamento FEH-U. ..... 66
Ilustración 20 Foto Microscopio Óptico. Tomado por David Rizo; Muestras tisulares Sóleo.
Departamento FEH-U .............................................................................................................. 66
Ilustración 21 Tinción final hematoxilina-Eosina Sóleo. Pasantía UNAL-2013 Departamento
FEH-U ...................................................................................................................................... 67
Ilustración 22 Foto Microscopio Óptico Sóleo. Tomado por David Rizo. Departamento FEH-U
................................................................................................................................................ 67
Ilustración 23 Foto muestras tisulares Sóleo.. Pasantía UNAL-2013 Departamento FEH-U .. 68
Ilustración 24 Microscopios. Pasantía UNAL-2013 Departamento FEH-U .............................. 69Ilustración 25. Tomado por Jeimy Giraldo Entrenamiento ELISAs, placa 96 pocillos. Pasantía
UNAL-2013 Departamento FEH-U ........................................................................................ 70
Ilustración 26. Material ELISAS Pasantía UNAL-2013 Departamento FEH-UB ........................ 70
Ilustración 27. Datos, equipo y Monitor Ergómetro UFEBELL- BiopoL’H- Pasantía UNAL-2013
Departamento FEH-UB ............................................................................................................ 72
Ilustración 28. Cámara Hipobárica BiopoL’H- Pasantía UNAL-2013 Departamento FEH-UB . 72
Ilustración 29 Sesión pruebas de esfuerzo con NIRS- Departamento Fisiología del Ejercicio
UB- Hospital Bellvitge. Pasantía UNAL-2013 Departamento FEH-U ....................................... 73
Ilustración 30 Dispositivo NIRS Pasantia UNAL- UB 2013 FEH-U ............................................ 74
Ilustración 31 Lectura NIRS Pasantia UNAL- UB 2013 FEH-U. ................................................. 74
Ilustración 32, Daño y regeneración muscular, Tomado TIIDUS PM. Skeletal Muscle Damage
and Repair: Mechanisms & Interventions. In PETER M T, editor: Human Kinetics; 2008. p. 57
................................................................................................................................................ 92ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Principales características de fibras musculares; Tomada de López Chicharro J,
Fisiología del ejercicio, Madrid, 2006 ..................................................................................... 89
Tabla 2: Muestras procesadas para efectos de esta investigación y la investigación
macro del proyecto desarrollado en FEH. 2013 .............................................................. 97
Tabla 3: Resumen valores de daño muscular obtenido a través de técnica Hematoxilina-
Eosina; Control (CTRL); Hipoxia (HIP) y Ejercicio e Hipoxia (EHIP); Extracto tabla general Daño
muscular creado por David Rizo. FEH- UB. Pasantía UNAL- UB 2013. .................................... 99
Tabla 4: Resumen valores Fibras tipo I de n=3. Ratas control positivo t0. Pasantía UNAL- UB
2013. ..................................................................................................................................... 100
Tabla 5: Resumen valores Fibras tipo I de n=2. Ratas control positivo t3. Pasantía UNAL- UB
2013 Equipo FEH-UNAL ........................................................................................................ 100
Tabla 6: Resumen valores Fibras tipo I de n=2. Ratas control positivo t7. Pasantía UNAL- UB
2013 Equipo FEH-UNAL ......................................................................................................... 100
Tabla 7: Resumen valores Fibras tipo I de n=2. Ratas Hipoxia T3. Pasantía UNAL- UB 2013
Equipo FEH-UNAL .................................................................................................................. 101
Tabla 8: Resumen valores Fibras tipo I de n=2. Ratas Hipoxia T7. Dentro del proceso no se
pudo obtener el número de capilares de las ratas 68 y 69, lo cual no permite el cálculo del
CCA y CCP. Pasantía UNAL- UB 2013 Equipo FEH-UNAL ....................................................... 101
Tabla 9: Resumen valores Fibras tipo I de n=3. Ratas Hipoxia y ejercicio físico T3. Sin posible
obtención conteo capilar en un sujeto. Pasantía UNAL- UB 2013 Equipo FEH-UNAL ......... 101
Tabla 10: Resumen valores Fibras tipo I de n=3. Ratas Hipoxia y ejercicio físico T3. Sin posible
obtención conteo capilar en un sujeto. Pasantía UNAL- UB 2013 Equipo FEH-UNAL .......... 101
Tabla 11: Resumen valores Fibras tipo II de n=2. Ratas recuperación pasiva T7. Pasantía
UNAL- UB 2013 Equipo FEH-UNAL ........................................................................................ 102
Tabla 12: Resumen valores Fibras tipo II de n=2. Ratas recuperación pasiva T3. Pasantía
UNAL- UB 2013 Equipo FEH-UNAL ........................................................................................ 102
Tabla 13: Resumen valores Fibras tipo II de n=3. Ratas sin exposición a daño muscular.
Pasantía UNAL- UB 2013 Equipo FEH-UNAL ........................................................................ 102
Tabla 14: Resumen valores Fibras tipo II de n=2. Ratas expuestas a 3 sesiones de Hipoxia.
Pasantía UNAL- UB 2013 Equipo FEH-UNAL ......................................................................... 102
Tabla 15: Resumen valores Fibras tipo II de n=2. Ratas expuestas a 7 sesiones de Hipoxia.
Pasantía UNAL- UB 2013 Equipo FEH-UNAL ......................................................................... 102Tabla 16: Resumen valores Fibras tipo II n=3. No pudo ser posible obtención el número de
capilares de la rata 128. Ratas expuestas a 3 sesiones de ejercicio e hipoxia . Pasantía UNAL-
UB 2013 Equipo FEH-UNAL ................................................................................................... 103
Tabla 17: Resumen valores Fibras tipo II de n=2. Ratas expuestas a 7 sesiones de ejercicio e
hipoxia. Pasantía UNAL- UB 2013 Equipo FEH-UNAL ............................................................ 103ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1, Estructura Diseño experimental Investigación del FEH lab. ................................... 41
Gráfico 2 Resultados Pasantía de investigación UNAL- UB FEH; Alexandra Giraldo 2013 ..... 48
Gráfico 3 Metodología diseño experimental de ¿Cuáles son cambios morfo-funcionales a
nivel micro-estructural en las fibras musculares de Sóleo; tras una lesión por sobre-esfuerzo
en los diferentes grupos experimentales (Control positivo, hipoxia y ejercicio e hipoxia) a 3 y
7 días después de ocurrida la lesión?; pregunta surgida dentro de la pasantía a través del
apoyo de David Rizo, Ramón Torrella y Ginés Viscor ............................................................. 96
Gráfico 4. Resumen valores porcentuales de los 3 tipos de fibras en el músculo Sóleo en
cada uno de los 3 grupos. Pasantía UNAL- UB 2013. ............................................................ 103
Gráfico 5. Comparación temporal de las ratas control en los dos tipos de fibras más
predominantes en Sóleo del índice de capilaridad. Pasantía de investigación UNAL- UB FEH.
.............................................................................................................................................. 104
Gráfico 6. Comparación temporal de las ratas Hipoxia en los dos tipos de fibras más
predominantes en Sóleo del índice de capilaridad. Pasantía UNAL- UB 2013. FEH. ............ 106
Gráfico 7. Comparación temporal de las ratas control en los dos tipos de fibras más
predominantes en Sóleo del índice de capilaridad. Pasantía UNAL- UB 2013. FEH. ............ 106
Gráfico 8. Índice capilar por área y por perímetro de las 3 diferentes condiciones en el día 3
y 7 en el músculo Sóleo fibras I. Pasantía UNAL- UB 2013. FEH. .......................................... 107
Gráfico 9. Índice capilar por área y por perímetro de las 3 diferentes condiciones en el día 7
en el músculo Sóleo fibras I y IIa. Pasantía UNAL- UB 2013. FEH. ........................................ 108PRESENTACIÓN
El movimiento corporal humano dentro del marco integral de su desarrollo,
involucra procesos fundamentales a nivel morfológico, neuronal, bioquímico,
fisiológico, sensitivo, entre otros; en donde sus estructuras están en
constante en interacción de acuerdo a las exigencias que el medio le
demanda. Lo anterior explica el comportamiento del cuerpo humano
en busca de la homeostasis dentro del organismo; de allí que, a través del
estudio de las funciones corporales a nivel micro y macroscópico
relacionadas a un entorno deportivo, pueden generarse acciones que
modifican elementos del ciclo vital humano, potencialicen capacidades y se
adquieran adaptaciones según las exigencias del medio en el que se
desarrolle la actividad deportiva, influenciando en el rendimiento de manera
positiva.
Teniendo en cuenta que el Movimiento Corporal Humano es el objeto de
estudio de la Fisioterapia y que la actividad deportiva se basa en el
movimiento de estructuras corporales con gestos específicos según sea la
disciplina a través de la planificación y promoción de los mismos (1); la
fisiología adaptativa crea un campo de estudio e investigación en el cual el
fisioterapeuta conoce a través de dichas actividades deportivas los
comportamientos tisulares a nivel sistémico y por tanto puede generar
análisis biomecánicos y neuromecánicos a nivel tisular que modificarán el
movimiento corporal de los individuos.
Como se ha mencionado antes, el movimiento corporal humano está
íntimamente relacionado con los procesos fisiológicos de la actividad física ydeportiva desde lo microscopio hacia los macroscópico, de tal manera este
tipo de pasantías y específicamente dentro del Grupo de Investigación
Fisiología Adaptativa: Ejercicio e Hipoxia; dan herramientas al fisioterapeuta
en formación para explicar diferentes alteraciones en el movimiento a partir
del comportamiento tisular, que a través del conocimiento, el profesional
tiene una herramienta más específica y cercana de la magnitud de los
cambios plásticos que sufre el sistema no sólo a nivel local y microscópico
sino también global; profundizando en las condiciones de cada uno de los
elementos tisulares los cuales arrojan series de datos que se prestan para
entender no sólo desde lo patológico sino también desde la normalidad el
desempeño de dichos elementos.
En este orden de ideas y viendo la relación entre el movimiento corporal
humano con la fisiología adaptativa y los análisis posibles desde la
biomecánica tisular, a lo largo de este texto, se ha hecho una síntesis del
proceso que se llevó a cabo dentro de la pasantía en el grupo de
investigación “Fisiología Adaptativa: Ejercicio e hipoxia” (FEH) de la
Universidad de Barcelona dentro de dos unidades académicas, los
laboratorios del FEH y la Unidad de Fisiología del Ejercicio del Departamento
de Ciencias Fisiológicas II (UFEBELL), como opción de trabajo de grado de
la estudiante perteneciente a la carrera de Fisioterapia.
Dicha pasantía se planteó con la idea e interés de aprender y fortalecer las
habilidades desde lo investigativo capacitándose al hacer un
acompañamiento a un grupo de investigación; interés que venía desde su
línea de profundización Mecánica y Neuromecánica del Movimiento Corporal
Humano, la cual le brindo herramientas en su formación como investigadora.La estudiante buscaba hacer parte de un equipo multidisciplinar e
internacional con profesionales de diferentes latitudes del mundo, siendo
éste fuente de conocimiento específicamente en adelantos científicos y
tecnológicos del área de la salud.
Por tal motivo, teniendo en cuenta el contexto que se presentó y el objetivo
de formarse como investigadora, es importante hacer anotación que la
estudiante realizó dicho acompañamiento bajo la figura de “Laboratoy
Training” (nombre dado por el departamento de Fisiología e Inmunología de
la UB) sin desarrollar una pregunta de investigación propia, sino con
disposición abierta para involucrarse según las oportunidades que encontró
dentro del grupo que le abrió las puertas, coordinado por el Doctor Ginés
Viscor, docente e investigador de dicha universidad.
Dentro de este informe se presenta en el primer capítulo lineamientos
básicos establecidos para el desarrollo adecuado de la Pasantía; así mismo
lineamientos por parte de cada una de las universidades para su ejecución,
los antecedentes tanto del desarrollo investigativo como opción de Trabajo
de Grado dentro de la carrera de Fisioterapia de la Universidad Nacional de
Colombia, la Universidad de destino y del Grupo de investigación; Esto
permite plantear un norte dentro de la estructura que tendrá la Pasantía
respecto a la formación integral de la estudiante.
El segundo capítulo presenta un punto referencial de antecedentes en el
cual se puede evidenciar parte del trabajo investigativo del grupo sobre el
tema central en el cuál la estudiante se relacionó más, “¿Puede la hipoxia
intermitente contribuir a la regeneración tisular?” (Investigación principal del
grupo de carácter nacional en España), ya que, en principio, a ella la
recibieron en el grupo para colaborar dentro de esa investigación.Seguido a lo anterior, en el tercer capítulo se presenta el desarrollo de la
estrategia metodológica del grupo de investigación y del trabajo colaborativo,
realizado por la estudiante dentro del mismo, a lo largo del primer semestre
académico de 2013 comprendido entre Febrero a Junio del mismo año.
En el cuarto capítulo se plantean los resultados que responden al objetivo
general agrupados en tres grandes líneas, “Resultados: procedimentales,
técnicos y tecnológicos”; “Resultados: dentro de las dinámicas del grupo de
investigación fisiología adaptativa: Ejercicio e hipoxia” y “Resultados:
Formación sobre ejercicio físico adaptativo”.
De manera paralela y extra, la estudiante desarrolló una pregunta de
investigación no prevista al inicio de la pasantía, originada dentro del grupo
de investigación como constructo grupal (¿Qué cambios morfo-funcionales
se encuentran a nivel micro-estructural en las fibras musculares de Sóleo;
tras una lesión por sobre-esfuerzo en los diferentes grupos experimentales a
3 y 7 días después de ocurrida la lesión?); por tanto su desarrollo y
orientación estuvo apoyado por una de las unidades del grupo de
investigación. Estos resultados, para facilidad de lectura y mayor
organización, se presentan en el capítulo quinto y por lo anterior también se
presentan objetivos, marco teórico, definición de variables y discusión,
relacionado con el proceso de esta investigación.
Finalmente en el capítulo sexto, se presentan las conclusiones tanto de la
pasantía en el grupo de investigación respondiendo a los objetivos
específicos que alimentaron el general y además las conclusiones que la
estudiante obtuvo de la pregunta de investigación que se desarrolló.En la construcción de la estructura de este Trabajo de Grado se da un
agradecimiento a la Universidad Nacional de Colombia, la Universidad de
Barcelona (UB) y específicamente a las unidades académicas involucradas,
porque a partir de los convenios establecidos, la oportunidad brindada dentro
del grupo de investigación del profesor Ginés Viscor, Casimiro Javierre,
Ramón Torrella y el apoyo de la docente Karim Alvis cada día se construyen
nuevas perspectivas y vivencias logrando aprender cosas que moldean
mejores profesionales tanto a nivel investigativo, clínico, deportivo,
pedagógico entre otros, pero fundamentalmente humano.1. MARCO REFERENCIAL
Como punto de referencia a la pasantía en investigación realizada por la
estudiante en la Universidad de Barcelona durante Febrero a Junio de 2013
se ubica a continuación al lector en los antecedentes dando un contexto
sobre el terrero en el cual ella trabajó y se integró; así mismo se plantea y
delimitan la problemática, se continua con la justificación de la Pasantía
dando paso a los objetivos que serán el norte de dicho proceso.
1.1 ANTECEDENTES
A continuación se presentan antecedentes tanto de las pasantías como
opción de grado en la Carrera de Fisioterapia, los convenios
interinstitucionales existentes que permiten la movilidad y el grupo de
investigación de la Universidad de Barcelona en el cual la estudiante
desarrolló sus procesos de aprendizaje.
1.1.1 Pasantía en Investigación
Dentro de la Resolución 049 de 2005 en el acta 07 del 07 de Marzo del
Consejo Superior de la Facultad de Medicina, se reglamentaron los trabajos
de grado para la Facultad de Medicina, la cual cubre a todos los programas
de pregrado de Fisioterapia, Fonoaudiología, Nutrición y Dietética, Terapia
Ocupacional y Medicina; en donde se formula como norma válida para optar
al título de fisioterapeuta, realizar trabajos de índole investigativos a través
de monografías o participación en proyectos de investigación que estén
vinculados a un docente, ya sea en la Universidad Nacional de Colombia oen otra institución a nivel nacional como internacional (2). Para interés de la
estudiante, al estar en X semestre de la Carrera y en búsqueda de la
finalización de este periodo, se postula para optar como Trabajo de Grado
una pasantía en investigación a través de un intercambio académico
internacional.
Por lo anterior a lo largo de los años algunos estudiantes han realizado
pasantías como opción de Trabajo de Grado pero a nivel internacional como
pasantía en Investigación sólo está registrado el trabajo del Fisioterapeuta
Rodrigo Esteban Argothy Bucheli en el año 2008, con su trabajo
“Comparación de los patrones Biomecánicos del salto en Pacientes con
Reconstrucción del Ligamento Cruzado Anterior intervenidos con distintas
técnicas quirúrgicas” realizado en la Universidad Nacional de Entre Rios,
Argentina en el Laboratorio de Biomecánica de la Facultad de Ingeniería
dirigido por el Doctor Bioing. En este trabajo se realizó un régimen
colaborativo con el laboratorio respecto a la investigación y paralelo a esto el
fisioterapeuta profundizó dentro de la línea de conocimientos de Biomecánica
acorde a la línea de profundización elegida dentro de la Universidad Nacional
de Colombia, Mecánica y Neuromecánica del movimiento dirigida por la
Docente Karim Alvis. (3)
La anterior investigación aportó dentro de sus objetivos planteados desde el
orden investigativo en el marco de la formación del fisioterapeuta en la
Carrera de Fisioterapia de la Universidad Nacional de Colombia, sede
Bogotá, la cual busca generar profesionales que construyan ideas y
representaciones del movimiento corporal humano y analicen la naturaleza
de las modificaciones que tiene día a día el cuerpo a partir de su naturaleza(4); por lo anterior se puede evidenciar que a cada instante a nivel
microscópico se generan transformaciones que reflejan procesos
macroscópicos y que afectarán al movimiento de cada individuo de manera
permanente y dinámica. Desde la formación dentro de la línea de
profundización mecánica y neuromecánica del movimiento se hace énfasis
de manera transversal en todos los campos de la fisioterapia involucrando
siempre el análisis de movimientos complejos, procesos neuromecánicos,
fisiológicos entre otros, que repercuten dentro de la integración de los
conceptos de rehabilitación y habilitación para generar movimiento, enseñar
o modificarlo.
Teniendo dicha premisa, en donde el ser humano es complejo y caótico al
igual que su movimiento, surge la necesidad de pensarse como
fisioterapeuta integral, el cual trabaja en equipo con grupos multidisciplinares
para poder entender más cada día aquella complejidad; desde esta
perspectiva, con influencia de diferentes docentes de su departamento, cree
oportuno y productivo el realizar un semestre académico en el exterior dentro
de un grupo de investigación. De tal forma la estudiante desde inicios de IX
semestre, se interesó en la búsqueda de centros de referencia para la
investigación que generan cada día avances científicos pensando en dicho
ser humano integral. Al finalizar el semestre y después de intentar contactar
con varios grupos de investigación, encuentra una gran oportunidad de abrir
la mente a nuevas ideas, conocimiento, otras perspectivas y multiculturalidad
al ser aceptada dentro del grupo de investigación del profesor Dr. Ginés
Viscor de la Facultad de Biología de la Universidad de Barcelona como
estudiante de intercambio.La estudiante al pertenecer a la línea de Mecánica y Neuromecánica, le
llamó la atención que el grupo del profesor Ginés tenía en curso un
subproyecto llamado “Repercusiones neuropsicológicas de un programa de
estimulación cognitiva, física e hipoxia hipobárica intermitente, en pacientes
que han sufrido traumatismo craneoencefálico” dentro de la investigación
principal titulada: “¿Puede la hipoxia intermitente contribuir a la regeneración
tisular?”; asi mismo, dentro de la línea de investigación en Colombia, el
equipo realiza análisis de orden biomecánico a nivel tisular, tema que le
interesaba mucho a la estudiante y que además está relacionado con los
procesos de regeneración tisular y como consecuencia su análisis desde lo
micro genera un mejor entendimiento del movimiento corporal y sus
alteraciones. Por otra parte la estudiante debía encontrar un sitio para
realizar su Práctica Académica de Deporte y Ejercicio Físico, en el mismo
semestre del desarrollo de su trabajo de grado, de ahí que este grupo de
investigación respondía a las necesidades y temáticas de interés de la
estudiante. Durante su estancia, su prioridad pasó a ser el segundo
subproyecto derivado del proyecto macro titulado: “Efecto de la hipoxia
hipobárica intermitente en la recuperación del daño muscular inducido en
ratas de laboratorio” debido a la necesidad y demanda de apoyo que
requería el primero.
1.1.2 Convenio y Universidad de Intercambio
La estancia temporal se realizó a través del Convenio Marco Bilateral que
existe entre la Universidad Nacional de Colombia y la Universidad de
Barcelona en España vigente para el año 2011 y por los siguientes 5 años; a
partir de los acuerdos de cooperación entre las partes permitiendo eldesarrollo de actividades académicas, intensificando los intercambios entre
las dos universidades en el área pedagógica, técnica y científica incluyendo
la investigación en todas estas áreas. (5)
De igual manera el convenio específica que la cooperación se realiza bajo la
responsabilidad de cada una de las unidades académicas que se encuentran
involucradas dentro del proceso, en este caso el Departamento del
Movimiento Corporal Humano y sus Desórdenes de la Facultad de Medicina
perteneciente a la Universidad Nacional de Colombia y el Departamento de
Fisiología e Inmunología de la Facultad de Biología de la Universidad de
Barcelona; realizando actividades en donde se cuenta con la participación de
estancias que promueven la adquisición de herramientas profundizando
sobre tópicos particulares (IBID) .
En cuanto a la Universidad de Barcelona (UB), ubicada en la ciudad de
Barcelona, España; es la principal universidad pública de Cataluña, y cuenta
con el mayor número de estudiantes y ofertas académicas, siendo el más
grande epicentro de investigaciones universitarias a nivel nacional y uno de
los referentes más importantes a nivel Europeo debido a su excelente calidad
en los productos académicos. Esta institución es una universidad
cosmopolita y urbana la cual se mantiene a la vanguardia de este mundo
contemporáneo, pero así mismo para ella es importante mantener viva su
historia, de Barcelona y Cataluña teniendo como bandera sus tradiciones
pero siempre innovando y claro está, manteniendo su excelencia docente. (6)Dentro de las estadísticas de la Universidad de Barcelona, esta cuenta con
87.486 estudiantes, 152 másteres Universitarios, 71 programas de
Doctorado; 5247 profesores e investigadores, exponiendo que dichos
programas y personas adscritas a la universidad desarrollan
permanentemente investigación, de igual manera reafirmando lo anterior se
destaca por el número de publicaciones tomando el segundo lugar a nivel
Español según los indicadores del “Third European Report on S&T
Indicators”, 2003.
A nivel investigativo la Universidad se organiza a partir de diferentes
unidades y participa en centros de referencia y redes nacionales e
internacionales; tiene además tres grandes fundaciones dentro de Barcelona;
la “Fundación Clínico-Instituto de Investigaciones Biomédicas Agustí Pi i
Sunyer” (IDIBAPS), la “Fundación Parque Científico de Barcelona” (PCB),
sede del “Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona” (IRBB),y el
“Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge” (IDIBELL), en donde la
estudiante realizará apoyo y labores al grupo de investigación en el último de
ellos.
Durante el año 2010 la universidad se destacó al obtener “17 proyectos
europeos, 175 proyectos en convocatorias nacionales, más de 500 proyectos
de investigación y convenios de colaboración con empresas” (6), con unos
ingresos globales de 70 millones de euros, todos ellos con más de 5000
investigadores vinculados a 243 grupos consolidados, 14 grupos singulares y
22 grupos emergentes los cuales han sido reconocidos por la “Generalitat de
Cataluña” (7).1.1.3 Grupo de Investigación Fisiología Adaptativo: Ejercicio e Hipoxia
Uno de los grupos de investigación adscritos a la Universidad de Barcelona
y reconocido por la “Generalitat de Catalunya” como grupo “Singular de
Recerca” (SGR300-2009); con código UNESCO: 31090 es Fisiología
Adaptativa: Ejercicio e Hipoxia liderado por el Profesor Ginés Viscor
Carrasco, catedrático de la UB adscrito al Departamento de Fisiología e
Inmunología de la Facultad de Biología y responsable científico del “Servicio
de Hipobaria y Fisiología Biomédica”; quien ha participado ha publicado más
de 70 artículos en revistas de índole científico. (8).
A nivel general el grupo de Fisiología Adaptativa: Ejercicio e Hipoxia explora
y trabaja sobre líneas de investigación como Fisiología del ejercicio en gran
altitud; “parámetros de equilibrio ácido-base y balance iónico durante
ejercicio y estrés térmico; reología sanguínea y microcirculación en músculo
esquelético; capilarización, morfometría y caracterización metabólica de
fibras musculares; Intercambio ventilatorio y transporte de oxígeno en
ejercicio, hipoxia y estrés térmico; y finalmente respuestas adaptativas de la
exposición intermitente a hipoxia hipobárica” (9); esta última de interés para
la estudiante y en la cual fue asignada dentro de la pasantía de investigación
que realizó durante el primer semestre del 2013.
Siguiendo con aquella línea investigativa; el grupo ha estado y actualmente
se encuentra investigando acerca de las respuestas adaptativas que son
inducidas por la limitación del aporte de oxígeno a nivel sistémico simulando
cambios de altitud a partir de la modificación en la presión barométrica;siendo punto importante de análisis los ajustes a nivel periférico y central que
modifican la respuesta adaptativa de los tejidos frente al ejercicio cuando se
tienen condiciones contextuales en las cuales la hipoxia no es permanente.
(9)
Este grupo tiene una larga trayectoria ya que en el periodo comprendido
entre 1994 a 2001, adelantó importantes investigaciones que han sido base
para la continuidad y sostenibilidad de dicha unidad de investigación en
exposición a hipoxia intermitente en humanos a través de una cámara
hipobárica instalada en el Institut Nacional D’educaci’o Física de Catalunya
(INEFC) en donde se pudo realizar programas de exposición a la altura de
manera simulada e intermitente obteniendo muestras de estudio a nivel
sistémico, especialmente sanguíneo, ventilatorio y cardiaco; de igual manera
actualmente se realizan en la cámara hipobárica del campus universitario
del hospital universitario de Bellvitge en L’Hospitalet de Llobregart. (10)
De tal manera se pudo realizar una aproximación a la fisiología en altura a
través de dos vertientes, la primera, tomando modelos animales
experimentales como lo son ratas de laboratorio, y por otro lado humanos;
siendo posible el estudio de las alteraciones a nivel periférico de cada uno de
los organismos y observando claramente una ventana científica que da
indicios de que los resultados en ésta área tienen una posible aplicación
terapéutica. Debido a lo anterior los estudios han ido más allá de la fisiología
adaptativa en personas deportistas, sino también abrió un campo de estudio
en población con Trauma Craneoencefálico. (10)Por tanto el grupo de investigación de fisiología de Ejercicio e hipoxia se
encuentra alimentado de la constante investigación multidisciplinaria de
diferentes unidades académicas como lo son la Facultad de Biología a través
del departamento de Fisiología e Inmunología, la Facultad de Medicina con la
Unidad de Fisiología del Ejercicio del Departamento de Ciencias Fisiológicas
II, y el Instituto Guttmann.
1.1.4 Publicaciones del grupo de investigación:
Debido al gran número de publicaciones que tiene el grupo de investigación
se remite al siguiente enlace:
“http://scholar.google.es/citations?user=lLIn1gQAAAAJ&hl=es”
Se puede apreciar las publicaciones que han tenido desde el año 1980 hasta
la actualidad 2013 observando que tienen más de 200 publicaciones y se
encuentran activos dentro de la comunidad científica y la vanguardia.
1.2 PROBLEMATICA
La investigación es un área fundamental en el avance del conocimiento en
Fisioterapia y en el mejoramiento de la calidad del proceso académico de
aprendizaje dentro del componente de formación integral; por tal motivo es
una premisa para la Universidad Nacional de Colombia y la Universidad de
Barcelona generar cada día dinámicas con elementos interdisciplinares a
partir de los grupos de investigación que aporten a dichos procesos. Según
lo anterior, la problemática subyace en la necesidad de generar conocimiento
aplicado en el campo de Fisioterapia a través de la investigación,
demandando formación y capacitación en esta área; que sumada a lossaberes teórico-prácticos adquiridos en el pregrado fortalecerá los
aprendizajes y el avance de la profesión
1.3 ESCENARIOS DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
Esta pasantía en el grupo de investigación se desarrolló en los laboratorios
del departamento de Fisiología e Inmunología de la Facultad de Biología en
la Universidad de Barcelona, y en la Unidad de Fisiología del Ejercicio y en el
Campus de Bellvitge de L’Hospitalet de Llobregat.
Así mismo las funciones que realizó la estudiante estuvieron supeditadas a
las habilidades que a lo largo del proceso ella fue alcanzando, basadas en la
práctica y conceptos teóricos de lo adquirido en su carrera como en los
constructos teóricos que dicho grupo ha realizado. Sus funciones se
encuentran detalladas en el capítulo de los resultados que se obtuvieron,
pues cada uno refleja los aprendizajes que tuvo la estudiante dentro de su
formación como investigadora.
1.4 JUSTIFICACIÓN
La investigación es un elemento transformador dentro de la sociedad que
actúa como eje fundamental en el desarrollo en todos los campos de la
práctica fisioterapéutica. Este proceso enriquece la profesión a través de la
fundamentación teórico-práctica y hace que la labor e intervención del
fisioterapeuta este a la vanguardia de los adelantos de la ciencia a nivelmundial. Por lo tanto la investigación en la perspectiva del movimiento
corporal humano garantiza el fortalecimiento de la profesión y evita que salga
del campo competitivo.
Por otro lado la investigación, al ser un elemento transformador, influye no
solamente en la intervención que se da a la población aportando al bienestar
humano, sino que también genera modificaciones dentro de la formación
integral del perfil fisioterapéutico construyendo individuos a nivel intelectual
con miradas más holísticas a situaciones problemáticas, influyendo
potencialmente en todas las esferas de la población colombiana, siendo
conscientes que se es parte de una sociedad y que el hecho de tener la
ventaja y el privilegio del poseer conocimiento, también conlleva una
responsabilidad con la misma comunidad, la institución que ayuda a forjar
dichos perfiles, la nación y consigo mismo.
La investigación soporta cambios en la forma de “transmitir y acumular
conocimiento” (11), dando aportes científicos los cuales crean escenarios
que potencializan el desarrollo económico de la nación enlazado al campo
social y tecnológico, convirtiendo la universidad en la unión con el estado e
industria que genera contribuciones respecto a la calidad de vida de las
personas. En este caso, la pasantía en investigación contribuye en la
formación de la estudiante como investigadora que en el futuro tendrá
muchas más herramientas para aportar desde este punto a la sociedad de su
país.
Por tanto dicha pasantía alimenta con herramientas al estudiante,
moldeándola como investigadora, aportando no solo a su formación sino
también a todo el contexto en el que se encuentra rodeado; en este caso, la
Universidad Nacional de Colombia, la Universidad de Barcelona,específicamente la carrera de Fisioterapia y el proyecto sobre Fisiología
adaptativa en el cual participó, conformando redes de investigación y por
tanto transmisión de conocimiento mundial a nivel interinstitucional e
internacional al interactuar con otras comunidades científicas.
Al participar como pasante de investigación en el grupo Fisiología
Adaptativa: Ejercicio e hipoxia es una excelente oportunidad para que la
estudiante adquiera habilidades y bases en su formación de pregrado en
miras de estudios más avanzados dentro del ámbito investigativo
multidisciplinario. Dicho grupo de investigación, enfocado a la actividad física,
integra saberes que se estudian a nivel microscópico pero que claramente
repercuten en el comportamiento macro tisular y por supuesto el movimiento
corporal, no solo dentro de parámetros patológicos sino también desde el
desempeño cotidiano de los tejidos. De la misma manera por su trayectoria,
el grupo en el cual se desarrolló la pasantía, es referente mundial para
continuar otras investigaciones, que aporten dentro del tratamiento
terapéutico de individuos que no solo están en el área deportiva sino que
también se pueden transpolar desde la habilitación a rehabilitación.
Se espera entonces que un fisioterapeuta en su ejercicio profesional cuente
con las suficientes herramientas para poder explorar de manera más
analítica y argumentativa el movimiento corporal humano y sus desordenes a
través de sustentos teórico-prácticos que potencialicen su quehacer diario a
través de la integración y búsqueda de los diferentes saberes; los cuales
cada día están en continuo avance, modificándose, moldeándose y
nutriéndose a partir de adelantos científicos que amplían los campos de
acción de la profesión.1.5 OBJETIVOS
1.5.1 Objetivo General
Participar de manera activa y competitiva dentro de las dinámicas al interior
del grupo de Fisiología Adaptativa: Ejercicio e Hipoxia de la Universidad de
Barcelona, teniendo como prioridad su investigación “¿Puede la hipoxia
intermitente contribuir a la regeneración tisular?”, durante el segundo
semestre de 2013.
1.5.2 Objetivos Específicos
 Lograr integrarse dentro de las actividades que se adelantan en el
grupo de investigación.
 Capacitarse en la utilización de técnicas y tecnologías manejadas
dentro de los procesos del Laboratorio de Fisiología e Inmunología.
 Adquirir formación en investigación sobre actividad física, ejercicio
físico e hipoxia
 Aplicar el método científico en proyectos de investigación dentro del
marco de la unión europea.
 Entrenar las habilidades de precisión y rigurosidad al realizar
mediciones y observaciones identificando las características de los
protocolos y rutinas aplicadas en cada uno de los proyectos en los que
colaboró. Adquirir habilidades logísticas y de organización para el desarrollo de
proyectos de investigación.
 Obtener destreza en el procesamiento y almacenamiento de muestras
histológicas de tejidos in situ como parte de la vinculación al grupo de
investigación.
 Identificar los criterios que se tienen en cuenta en la recolección,
manejo y sistematización de información respondiendo a las
necesidades e intereses que se plantean dentro de una investigación.
 Socializar los aprendizajes adquiridos hasta Junio 2013 en relación al
proyecto “¿Puede la hipoxia intermitente contribuir a la regeneración
tisular?”
 Identificar cómo los aprendizajes desarrollados en el “Lab training” de
orden colaborativo, se articulan y relacionan con el ejercicio
profesional del fisioterapeuta visualizando alcances.2 MARCO TEÓRICO
El grupo de investigación Fisiología Adaptativa e Hipoxia ha generado
múltiples publicaciones en las cuales quieren extender el conocimiento a la
población científica para que se comprendan nuevas formas de innovación
dentro del campo biomédico y de entrenamiento físico y deportivo. Uno de
sus ejes centrales en el 2013 es el proyecto “Efecto de la hipoxia hipobárica
intermitente en la recuperación del daño muscular inducido en ratas de
laboratorio.”
Teniendo en cuenta que la estudiante se incorporó al grupo, siendo aceptada
para integrarse como apoyo al proyecto macro “¿Puede la hipoxia
intermitente contribuir a la regeneración tisular?”, sumado a lo expuesto en el
párrafo anterior, es fundamental revisar ciertos conceptos y lo que se ha
desarrollado en el interior del proyecto para poder entender cuál es el
enfoque, las posturas y dinámicas que se presentarán a lo largo de la
pasantía. Se conoce por hipoxia a la privación del suministro adecuado de
oxígeno, en todo el cuerpo (hipoxia generalizada) o en diferentes segmentos
del cuerpo (hipoxia de tejido), esto puede ocurrir en las alturas (“mal de
montaña) o al bucear. (12)
Dentro del artículo, “La hipoxia hipobárica: simulando altitud” publicado en la
revista “Femmagazine, revista para la difusión el conocimiento y el estudio
del músculo”, en su edición del 2012 presentado por el doctor Viscor, se
enfatiza que desde este núcleo investigativo se genera ciencia en contra de
las lesiones musculares y se investiga sobre la hipoxia hipobárica
intermitente, la cual consiste en crear situaciones de “hipoxia de formaartificial y controlada, permitiendo conocer las reacciones del cuerpo frente a
las alturas” (13).
El grupo de investigación ha logrado con éxito realizar un programa en donde
controla sesiones hipoxicas al interior de una cámara hipobárica, con
paredes muy resistentes, permitiendo reducir la presión barométrica a nivel
interno pero que a la vez realiza intercambio de aire desde el exterior. Todo
este equipo funciona mediante la acción de un grupo de bombas de vacío y
válvulas que en general están controladas de manera informática y por tanto
permite aplicar diferentes tipos de exposición a la altitud simulada. (14) Así,
a través de patrones diarios de sesiones hipobáricas, el individuo inhala aire
con poco oxígeno y seguido a esto se presenta una fase de recuperación con
normobaria, siempre manteniendo los parámetros con las mismas
condiciones ambientales y físicas que demande la altura geográfica. Es por
lo anterior que teniendo en cuenta las necesidades, se ha desarrollado un
sistema de refrigeración dentro de dicha cámara lo cual permite simular
también el clima frío, suponiendo un contexto similar al deseado para los
participantes en donde hay disminución de la presión y temperatura. (10) (13)
Así mismo, este grupo de investigación innova desarrollando nuevas
posturas frente al entrenamiento físico aplicando teorías básicas del mismo,
en donde se genera un procedimiento de uso de la exposición a altitud en
sesiones intermitentes sin tener que ir a la montaña, “sometiendo al
organismo a una fase de recuperación posterior a un periodo de agresión
(hipoxia)” evidenciándose (según la práctica y teoría) cambios morfológicos y
funcionales en los individuos, los cuales son beneficiosos porque mejoran el
rendimiento a nivel muscular y además se derivan estas aplicaciones al
entrenamiento deportivo aplicando dichos ciclos de estrés y recuperación.
(13)Se reporta además que respecto a las aplicaciones deportivas e
investigación biológica; dicho grupo de investigación ya había demostrado
las ventajas de la aplicación de este tipo de programas respecto a la mejora
de la capacidad aeróbica de deportistas en diversas modalidades de
competición y también para conseguir la pre-aclimatación a la altitud en
alpinistas o expedicionarios a altas cordilleras (Himalaya, Pamir y Andes).
“Se pudo entonces deducir que la estimulación de la eritropoyesis como la
neo-vascularización, es decir el aumento de densidad capilar en los tejidos
de mayor demanda como el músculo esquelético o el miocardio, son la base
que proporciona la mejora en la capacidad aeróbica”. (13)
Dentro de su investigación relacionada con hipoxia hipobárica, como todo
estudio, presenta ventajas y desventajas pero se ha podido definir hasta el
momento que hay pocos riesgos y mayor número de ventajas. Los
inconvenientes sobre los que hay que prestar más atención son los
derivados de un posible problema disbárico, ya que la relación volumen-
presión es inversamente proporcional y por tanto el aire del interior tiende a
expandirse con presiones bajas. Dentro de la aplicación en el deporte, se
detectaron mejoras en la capacidad aeróbica a través de una pre-
aclimatación a la altitud tanto en zonas a nivel del mar como en montaña.
(10) Según el grupo de investigación a nivel laboral hay un impacto; en este
campo hay varias zonas en el mundo en que cada vez aumenta la cantidad
de trabajadores en altitud; “en muchos casos estas personas están
sometidas a un sistema de turnos en altura con descansos periódicos a baja
altitud lo que proporciona un interesante modelo de exposición crónica
intermitente a la hipoxia de altitud” (13). Cómo se ha podido exponer en los
párrafos anteriores, esta investigación hace un esfuerzo por abarcar cienciaaplicada, con su punto fuerte en deporte pero además en la búsqueda de
aplicaciones en otros ámbitos.
Finalmente en la actualidad, dentro del marco de la investigación de fisiología
adaptativa, desde hace más de un año, la investigación en ratas realizada
en los laboratorios del departamento de Fisiología e Inmunología de la
Universidad de Barcelona; complementa los trabajos desarrollados
previamente en seres humanos con personas deportistas, activas y con
patologías (TCE) y aporta evidencia para determinar el efecto de la hipoxia
hipobárica intermitente a través de la experimentación con ratas de
laboratorio y su recuperación del daño muscular inducido (10) (proceso al
cual la estudiante se integró al llegar al grupo). Se analizan pues, las
modificaciones a nivel plasmático, morfológico y funcional de los tejidos
hematológicos y musculares así como cuantificaciones celulares satélite a
nivel miológico que se relacionen con procesos de inflamación, daño y
regeneración (14) y que cada día den mayor información de los procesos que
se desarrollan a nivel fisiológico en los organismo expuestos a ejercicio físico
e hipoxia hipobárica.3 ESTRATEGIA METODOLÓGICA
Teniendo en cuenta que la pasantía estuvo planteada de manera abierta a
modificaciones dependiendo los procesos de aprendizaje y las habilidades
que la estudiante adquiría, es importante precisar cómo fue el proceso
metodológico para encontrar y ser aceptada dentro del grupo de
investigación Fisiología: Ejercicio e hipoxia; por otro lado, la metodología de
trabajo dentro de la institución que la estudiante pudo observar en los
diferentes sitios de práctica y por último la que la estudiante tuvo a partir de
las posibilidades de intervención y aprendizaje incluyendo su integración
dentro de una parte de la investigación.
3.1 BÚSQUEDA Y SELECCIÓN DE PASANTÍA
Para desarrollar la pasantía en el grupo de investigación Fisiología
Adaptativa: Ejercicio e hipoxia de la Universidad de Barcelona teniendo como
prioridad el proyecto DEP2010-22205-C02-00 titulado “¿Puede la hipoxia
intermitente contribuir a la regeneración tisular?” se realiza una investigación
reportada en principio de manera descriptiva, orientada a la revisión teórica
de los conceptos manejados dentro del grupo de investigación con bases
bibliográficas, fundamentando la razón de cada uno de los procesos
analizados y realizados; además en segunda medida, orientado al registro
del aprendizaje práctico que se tenga dentro de las dinámicas de cada una
de las unidades del grupo.Teniendo en cuenta el enfoque investigativo en el cual se ha formado la
estudiante a lo largo la Carrera de Fisioterapia, específicamente en la Línea
de profundización Mecánica y Neuromecánica del Movimiento y en las
Prácticas Académicas de Campo; la intención de la estudiante por querer
conocer otro tipo de enfoques a nivel mundial sobre la fisioterapia, iniciando
por el contacto disciplinar con otros fisioterapeutas y multidisciplinar en otra
parte del mundo, y el hecho de ser consciente de que la fisiología es el motor
que permite las modificaciones a nivel sistémico del movimiento corporal
humano, siendo estas relacionables con áreas de interés por parte de la
estudiante sobre neurociencias y neurofisiología al entender los elementos
bioquímicos, electro-físicos entre otros; se inició la búsqueda de lugares en
los cuales la estudiante pudiera desarrollar herramientas en el ámbito
investigativo con el enfoque de la última práctica académica de campo a
desarrollar durante el transcurso de X semestre; Ejercicio físico y deporte.
Se tuvo en cuenta centros de referencia mundial en los cuales la
investigación fuera destacada por su calidad y excelencia y de tal forma se
ubicó la Universidad de Barcelona en España y los diferentes grupos de
investigación adscritos a la misma.
Paralelo a lo anterior se hizo una búsqueda en la base de datos de la Oficina
de Relaciones Internacionales de la Universidad Nacional de Colombia, se
realizó el contacto telefónicamente con Universidad de Barcelona
confirmando la existencia de un acuerdo marco entre universidades para la
realización de actividades académicas de índole investigativo y se revisó el
contenido e información general de diferentes grupos de investigación
encontrando al grupo Fisiología Adaptativa: Ejercicio e hipoxia como aquelque cumplía con los requerimientos que posiblemente necesitaría acorde a la
culminación de su décimo (X) semestre y a sus intereses particulares
respecto a los diferentes tópicos que se desarrollan dentro de los proyectos
trabajos en dicho grupo.
Es entonces cuando la estudiante se comunica telefónicamente con el
Coordinador del grupo, el profesor Dr. Ginés Viscor y a través de la
respuesta formal vía correo electrónico, él le brindó la oportunidad de ser
parte de su grupo de investigación por el semestre comprendido entre
Febrero y Junio de 2013 tomando la figura de estudiante en “Laboratory
training” lo cual significa que la Universidad de Barcelona recibe a un
estudiante interesado en hacer parte del equipo para aprender y hacer un
entrenamiento científico.
A continuación, la Universidad Nacional de Colombia selecciona y autoriza a
la estudiante a realizar un intercambio académico durante el siguiente
periodo siendo aceptada su solicitud en el acta 35 de la sesión del 25 de
Octubre de 2012 por el Consejo de la Facultad de Medicina, y posteriormente
a dicha fecha fue aceptada por la Oficina de Relaciones Internacionales de la
Universidad Nacional de Colombia y de la Facultad de Biología de la
Universidad de Barcelona. De tal forma este sueño y oportunidad para tener
mayores herramientas dentro de su formación integral a nivel fisioterapéutico
se vuelve más tangible.
La estudiante entonces adopta la figura de estudiante pasante y de
intercambio internacional, formándose en un “Laboratory Training” con unaintensidad de 30 créditos durante su estancia, trabajando tiempo completo
dentro del grupo de investigación pero manejando una agenda semanal, la
cual era flexible dependiendo las necesidades del grupo de investigación, del
proyecto en marcha y las circunstancias de los experimentos. Para efectos
de los requisitos de las asignaturas en la Universidad Nacional, la estudiante
cumplió 6 créditos de la asignatura trabajo de grado correspondiente a 256
horas presenciales durante el semestre.
Dicha pasantía se desarrolló en 2 bloques; el primero se desarrolló dentro del
proyecto ya nombrado y el segundo se centró en la participación y
observación de pruebas de desempeño deportivo y de actividad física de
investigaciones en curso indirectamente relacionadas con el laboratorio FEH.
Por tanto el desarrollo de las actividades académicas tuvo lugar en las
instalaciones de la Universidad de Barcelona y sus laboratorios del
Departamento de Fisiología e Inmunología de la Facultad de Biología dentro
del Campus de Pedralbes (BKC), y en el Servicio de Hipobaria y Fisiología
Biomédica, ubicado dentro del Campus de la Salud en el Hospital de
Bellvitge (HUBc).
3.2 PROYECTO INVESTIGACIÓN “EFECTO DE LA HIPOXIA
HIPOBÁRICA INTERMITENTE EN LA RECUPERACIÓN
DEL DAÑO MUSCULAR INDUCIDO EN RATAS DE
LABORATORIO.”Para entendimiento del lector sobre cuál era la dinámica de trabajo con la
que la estudiante se encontró a continuación se presenta un panorama
general de la metodología del proyecto que tuvo mayor prioridad ella durante
su estancia; al integrarse al equipo de trabajo la estudiante apoyó en todas
las fases pero esto se desglosará en el apartado de resultados. El proyecto
se desarrolló en 3 fases: experimentación, toma de muestras y análisis.
3.2.1 Diseño Experimental
Los sujetos de estudio fueron 14 lotes de 10 ratas macho (Sprague-Dawley)
cada uno divididas en 3 grupos; Control, Experimental 1 y Experimental 2.
Los sujetos han sido enumerados con códigos expresando que hacen parte
del departamento; son sujetos vivos y tienen un número dentro de la N total
de 130. Para disminuir el porcentaje de sesgo, se realizó doble ciego en
donde las ratas son enumeradas consecutivamente en números en impares
del 1 al 100 de tal forma que no afecte en los análisis de los resultados el
conocer los sujetos manipulados.
Dependiendo el grupo en el que se encontraban, éstas fueron expuestas a 3
fases de experimentación: La primera de preparación, daño muscular y
rehabilitación (Fase analítica) a través de protocolos establecidos y
diseñados a partir de la evidencia científica y la experiencia de los
investigadores principales. (Gráfico 1).Gráfico 1, Estructura Diseño experimental Investigación del FEH lab.
La fase preparación incluye una sub-fase de pre- acondicionamiento y otra
de entrenamiento. El pre-acondicionamiento se realiza a través del protocolo
interno QGR/101.055.001; el cual tiene una duración de 2 semanas, en
donde los todos las ratas son expuestas y adaptadas a correr hasta 45cm s-1
en una banda caminadora con rejilla de estimulación eléctrica al final de ella
con intensidad entre 0.2 a 1mA. Se inician sesiones con velocidad 0 cm s-1 y
va aumentando hasta llegar al máximo (45 cm s-1); a partir de la sesión 5, se
realizan dos sesiones diarias (A y B), con mínimo 6 horas de descanso entre
cada sesión. (15)
El entrenamiento se rige a través del protocolo QGR/101.055.002; éste tiene
una duración de 2 semanas en donde las ratas mantienen la velocidad de
carrera en 45 cm s-1 durante 35 minutos y realizan dos sesiones diarias.
Durante estas dos subfases, a partir de la observación y los parámetros
manejados dentro de los protocolos, el grupo control se divide en negativos y
positivos dependiendo si las ratas han aprendido el estilo de carrera
adecuado respecto a la clasificación de comportamiento del interno101.710.002-3E01A del protocolo QGR/101.051.002; los positivos pasarán a
la fase de daño muscular, mientras que los negativos no pasarán dicho punto
crítico. (16)
La siguiente fase, es la de daño muscular, en donde a partir del protocolo
interno QGR/101.051.001 se realiza una sesión de carrera forzada con una
declinación o pendiente negativa en la banda de 0-15° exigiendo una
contracción excéntrica de la musculatura del eje posterior de las ratas a una
velocidad entre 20-50cm s-1. La duración de dicho protocolo va hasta que se
pueda observar que la rata está en la fatiga máxima y no es capaz de correr
lejos de las descargas eléctricas las cuales varían entre 1.2 y 1.8mA; y/o
presentan posiciones antálgicas, protegiendo uno de sus miembros
inferiores. Dentro del diseño experimental, las ratas no realizan
entrenamiento un día antes la aplicación de este protocolo disminuyendo los
niveles de estrés de las ratas y coordinando logísticamente los momentos de
sacrificio dentro de las semanas. (17)
Posterior se realiza el protocolo de Sesión Hipóxica Intermitente, en donde
siguiendo el protocolo interno QGR/101.056.004 se modifica la presión
atmosférica de 740 torr (Barcelona) a 462torr. (rango optimo 462 ∓ 3 ; rango
aceptable 453 y 470); Aproximadamente 4000 metros de diferencia con
respecto al nivel del mar durante 4 horas haciendo la variación de altura en
aproximadamente 15 minutos. (18)
En la fase de rehabilitación, las ratas que se encontraban en el grupo
experimental 2, debían correr justo después de la sesión hipobárica,siguiendo el protocolo interno establecido QGR/101.055.005; ellas alcanzan
una velocidad de 30cm s-1 y dependiendo de la fase del protocolo correrán
con 5 grados de inclinación ascendente. Tiempo del protocolo: 22 minutos.
(19)
Durante todos los protocolos, se realizó el registro de diferentes parámetros
(% de humedad, temperatura, número y tiempo de duración de los
electrochoques cuando la rata toca la rejilla, distancia recorrida, entre otros).
Así mismo a pesar de que se han hecho modificaciones a los protocolos
internos estos provienen de protocolos ya establecidos y validados
anteriormente en otras investigaciones por la comunidad científica respecto
al entrenamiento con ratas (10).
3.2.2 Toma de muestras
Después de la aplicación de los protocolos se realizaron toma de muestras
en Tiempo (t) 1, t3, t7 y t14; teniendo como t 0, el punto crítico del daño
muscular. (Gráfico 1.)
Para la toma de muestras se
realizaron sacrificios en cada uno
de los tiempos programados de
manera aleatoria; logísticamente
se programaron 5 sitios de
trabajo. Un sitio de toma y corte
Ilustración 1 Ejemplo codificación para Músculos
miembro posterior derecho.de muestras, un segundo sitio de pesaje y nuevo corte tisular, un tercer sitio
de almacenamiento de las mismas; un cuarto sitio de preparación plasmática
y un quinto sitio de conteo celular, todo registrado a través de códigos
específicos según el origen de la muestra. (20)
3.2.3 Análisis de muestras
En el análisis de muestras se realiza en 3 unidades. La primera,
Hematológica parte A, en la cual a través de diferentes pruebas bioquímicas
se busca describir la evolución de marcadores de daño muscular. Se tipifica
el aumento de células progenitoras en sangre como respuesta al
tratamiento; por otro lado se realizan pruebas a nivel histoquímico para
definir a nivel estructural y bioquímico los cambios que se han generado
haciendo pruebas con ciertas citoquinas (IL-6, IL-1 β, TGF-β, IGF-1, LIF)
(10).
Así mismo en la última unidad realizan pruebas respecto a la densidad
sanguínea (EDTA; FACScan; Viscosidad) y además como un subgrupo se
toman los huesos de los 4 miembros para realizar antropometría ósea y
analizar su médula.3.3 “SERVICIO DE HIPOBARIA Y FISIOLOGÍA BIOMÉDICA”
LABORATORIO DE FISIOLOGÍA Y EJERCICIO FÍSICO;
HOSPITAL BELLVITGE
El laboratorio está coordinado por el Profesor Casimiro Jaiverre, el cual tiene
a cargo varias investigaciones y su departamento trabaja muy unido al
departamento de Fisiología e Inmunología de la Facultad de Biología de la
Universidad de Barcelona respecto a fisiología adaptativa. En ese orden de
ideas el Servicio de Hipobaria y Fisiología Biomédica se convierte en un
escenario en el cual la estudiante puede integrarse al trabajo diario con
personas que asisten al hospital para diferentes procedimientos en la cámara
hipobárica o en el laboratorio de fisiología en el cual se prestan servicios de
las diferentes tecnologías y generan conocimiento a partir de los
experimentos que realizan a diario de los estudios adelantados dentro del
departamento.
3.4 METODOLOGÍA INTEGRACIÓN ESTUDIANTE DE
ESTANCIA TEMPORAL.
El régimen colaborativo por parte de la estudiante en la Estancia temporal se
dividió en 2 áreas, por un lado colaboró en el laboratorio de Fisiología
Adaptativa: Ejercicio e hipoxia dentro del manejo, cuidado y entrenamiento
de las ratas; apoyo en la realización de pruebas histoquímicas de las
muestras tisulares dentro de esta unidad de análisis, apoyo en los protocolos
de muestreo en las 5 unidades de recolección de muestras (ver 3.2.1), apoyoen la unidad de trabajo hematológico en el entrenamiento y realización de
pruebas de laboratorio tipo ELISA; entre otros.
Teniendo en cuenta que la estudiante pertenece al laboratorio FEH
(Fisiología Adaptativa: Ejercicio e Hipoxia); dependiendo del volúmen de
trabajo y los intereses de la estudiante desempeñó labores en el UFEBELL
apoyando las actividades de las pruebas de campo, de variabilidad cardiaca,
pruebas de esfuerzo, entrenamiento y manipulación de tecnologías propias
de los experimentos que se estuvieran realizando de orden investigativo. Por
lo anterior observó y participó en pruebas de esfuerzo físico a personas con
discapacidad cognitiva en el marco de un estudio de intervención con
danzaterapia, pacientes de fatiga crónica y con lesión medular. Así mismo
pruebas ecográficas de diferentes tejidos observando la respuesta a
exposiciones determinadas por los estudios que se realizan, entre otros.
Dichos estudios son de índole particular o de trabajo interno del
departamento.
Por tanto la agenda de la estudiante se modificó cada semana dependiendo
de las actividades de cada uno de los laboratorios, dando prioridad al
proyecto nacional de hipoxia intermitente y pruebas con personas deportistas
que presentan lesión medular.4 RESULTADOS
En este capítulo se describen los resultados y alcances obtenidos a lo largo
de la pasantía en un grupo investigación, desarrollada en la Universidad de
Barcelona cómo opción de Trabajo de Grado en el periodo entre Febrero 1 y
Junio 30 del 2013. Está dividido en 5 partes, referentes a facetas
superpuestas e interrelacionadas dentro del proceso de experiencia y
formación. A continuación se presenta un esquema en el cual el lector
puede ser guiado de una manera más simple a través de los resultados,
siguiendo el hilo conductor del proceso de pasantía. En dicho esquema hace
referencia al desarrollo del objetivo principal englobado en la figura de
“Laboratory training” (Denominado así en por el laboratorio FEH), en el cual
se evidencian las 5 facetas, pero además el cumplimiento de cada uno de
los objetivos específicos presentados en este documento incluidos dentro de
dichas categorías (con letras de la A a la K). (ver gráfico 3)
El esquema está separado por 6 colores, los cuales representan las 5
facetas; “Dinámica del grupo de investigación” (rojo); Organizacional (verde);
“Procedimental, técnico y tecnológico”(naranja), , “Adquisición de formación
en investigación actividad física, ejercicio físico e hipoxia” (azul) y
“Experiencia dentro del proceso de formación como investigadora”(fucsia); el
sexto color (morado) hace parte de un resultado extra, ya que ella tuvo un
mayor acercamiento a una de las unidades de trabajo (muscular) en donde
se planteó desde el equipo de trabajo la pregunta ¿Cuáles son cambios
morfo-funcionales a nivel micro-estructural en las fibras musculares de Sóleo;
tras una lesión por sobre-esfuerzo en los diferentes grupos experimentales
(Control positivo, hipoxia y ejercicio e hipoxia) a 3 y 7 días después de
ocurrida la lesión?.Gráfico 2 Resultados Pasantía de investigación UNAL- UB FEH; Alexandra Giraldo 20134.1 RESULTADOS: DENTRO DE LAS DINÁMICAS DEL
GRUPO DE INVESTIGACIÓN FISIOLOGÍA ADAPTATIVA:
EJERCICIO E HIPOXIA.
Es importante reiterar que la estudiante al llegar al grupo de investigación se
encontró con oportunidades para integrarse y las posibilidades de
aprendizaje dependerían de ella y su interés por formarse como
investigadora.
Teniendo esto claro:
 La estudiante durante su entrenamiento científico fue asignada a
colaborar de manera autónoma en todos los procedimientos en los
que se manipulaban las ratas cuando estuvieron vivas, (remitase
diseño experimental 3.2.1) durante la toma y almacenamiento de
muestras después del sacrificio (remítase “Toma de muestras”
apartado 3.2.2). La estudiante logró realizarlo de manera adecuada
integrándose al grupo de investigación FEH dentro de la investigación
“Efecto de la hipoxia hipobárica intermitente en la recuperación del
daño muscular inducido en ratas de laboratorio”.
 Por otro lado, la estudiante dentro de su Pasantía desarrollo junto a la
unidad de trabajo de Músculo la pregunta ¿Cuáles son cambios morfo-
funcionales a nivel micro-estructural en las fibras musculares de
Sóleo; tras una lesión por sobre-esfuerzo en los diferentes grupos
experimentales (Control positivo, hipoxia y ejercicio e hipoxia) a 3 y 7
días después de ocurrida la lesión?; En el Departamento de Ciencias Fisiológicas II (UFEBELL) y Servicio
de Hipobaria del Hospital Universitario de Bellvitge la estudiante
realizó acompañamiento a 3 proyectos de manera aleatoria
dependiendo de las necesidades del Proyecto Nacional desarrollado
en el departamento FEH.
El primer proyecto liderado por la Dra. Guerra de la Universidad de
Blanquerna y el Dr. Javierre se relacionó con un programa de
entrenamiento combinado de ejercicio físico aeróbico, danzaterapia y
entrenamiento de la resistencia para mejorar condiciones de salud de
personas con discapacidad cognitiva; la estudiante acompaño,
colaboró y aprendió sobre la realización de pruebas de esfuerzo
máximas y submáxinas; pruebas de balance y equilibrio, apoyó en la
coordinación logística de los pacientes, registro de datos y
observación en una sesión de danzaterapia.
El segundo proyecto se relacionó con mediciones en la variabilidad
cardiaca de personas adulto mayor que realizaba una vez a la semana
Chi Kung, investigación liderada por 3 enfermeras docentes de la
Facultad de Medicina de la UB. A la estudiante le asignaron colaborar
en el manejo y orientación de los individuos durante la aplicación de
las pruebas de campo, test de concentración, montaje del instrumento
de medición (Polar).
El tercer proyecto, liderado por el Dr. Javierre y en colaboración con el
laboratorio FEH, se relacionó con el mejoramiento de rendimiento
deportivo y sus capacidades físicas de deportistas paralímpicos élite
de handbike con lesión medular. La estudiante apoyó la realización de
las pruebas de esfuerzo triangular y submáxima, pero además bajo lasupervisión de Juan Gabriel Rios (Doctorando en el FEH) realizó el
montaje y monitorización del sistema tecnológico NIRS (ver apartado
4.1.8)
Las anteriores acciones realizadas dentro de las investigaciones
multidisciplinares permiten evidenciar que la estudiante se integró, adaptó y
trabajó de manera sincronizada dentro del grupo de investigación. Reflejado
en el apoyo constante de ella hacia los investigadores en la realización del
acompañamiento de proyectos y de los investigadores hacia ella en los
aprendizajes teóricos y prácticos durante su estancia. (Gráfico 3, Sección A)
4.2 RESULTADOS: DE ORDEN ORGANIZACIONAL
4.2.1 Habilidades logísticas
La estudiante adquirió habilidades logísticas y de organización para el
desarrollo de proyectos de investigación (Gráfico 3 sección B)
Partiendo de la base justificada de este trabajo de grado, sobre la
importancia de la investigación en la formación para interrelacionar saberes a
partir de la experimentación de condiciones particulares que afectan la
fisiología, para la estudiante fue fundamental hacer un acercamiento real de
los recursos necesarios que se deben tener en cuenta para llevar a cabo una
investigación de gran tamaño y sus respectivas labores en el ámbito
científico, lo cual desde el principio tiene una bandera en alto llamada
interdisciplinaridad. Por tanto la estudiante a lo largo del proceso de
formación pudo tener una visión tanto macro como micro de los recursosnecesarios para desarrollar diferentes proyectos y la logística necesaria para
ello.
También pudo relacionarse con la interdisciplinaridad no solo desde el punto
de vista de intercambio de saberes, sino también de recursos, es decir; la
estudiante se dio cuenta que los diferentes entes académicos se plantean
situaciones para ser estudiadas en donde intervienen varios departamentos
no necesariamente de una sola Universidad e Institutos de investigación,
colaborándose entre sí para disminuir gastos económicos y aprovechar al
máximo la situación problemática a investigar involucrando varias preguntas
relacionadas y de tal forma el constructo final será más de una sola
publicación dentro de la comunidad científica.
Pasando al plano metodológico y en relación al mejor aprovechamiento de
los recursos, es importante la planeación de cómo se manejarán las
muestras dentro de una investigación. En el caso de la estudiante, ella se
relacionó mayoritariamente con ratas, codificación de muestras, lugares para
almacenas las mismas; de orden de laboratorio; pero esos aprendizajes
dentro de su rol de fisioterapueta se trasladan a la organización de los
personas según las necesidades presentadas (ejemplo: El caso de los
pacientes que presentaban lesión medular; los cuales no tenían el mismo
nivel y las pruebas se debían realizar en cicloergómetros adaptados a sus
condiciones), los equipos necesarios, el orden como se obtendrán los datos
de las pruebas que se realicen, los elementos principales que deben
observarse al realizar mediciones en las personas, especialmente si se
realizan pruebas o experimentos estados dinámicos y no estáticos.Dentro del grupo de investigación, en el
FEH, la estudiante pudo darse cuenta que la
organización interna del manejo de
muestras, recolección de datos y demás
elementos aporta en el trabajo en grupo, ya
Ilustración 2 Organización papeletas codificadas
que permite diferentes posibilidades de para muestreo Pasantia UNAL- UB 2013 FEH-U.
interrelacionar información y generar puntos de relevo en donde cada unidad
de trabajo adquiere la información que necesita controlando aleatorizaciones
y condiciones específicas.
En el caso de la investigación “Efecto de la
hipoxia hipobárica intermitente en la
recuperación del daño muscular inducido en
ratas de laboratorio.” La estudiante se
incorporó en las dinámicas de relevo dentro
Ilustración 3 Codificación y preparación del muestreo, apoyó en la preparación del
para muestreo Pasantia UNAL- UB 2013
FEH-U. laboratorio para cada sacrificio (remitirse a
3.2.2) y además colaboró en la organización logística de las papeletas y
recipientes en los cuales se adquieren las muestras para luego ser
direccionadas a cada unidad de trabajo que la requiera.
Dependiendo de la muestra (pata derecha, izquierda u otros tejidos) el papel
se encontraba pre-pesado; a estos era necesario ponerles el código de
barras y una línea divisoria entre parte “proximal” y parte “distal”. Las
papeletas que no están pre-pesadas contienen el número del origen de lamuestra y se tiene organizado por cubículos los números correspondientes a
cada muestra. Dichas características se identifican en el código de barras
organizados por número de lote de rata; letra indicando origen del tejido y
código final con el número de la rata. “Todo lo que está vinculado al proyecto
nacional posee código, número de nueve dígitos” (20) que hacen referencia a
lo anterior.
Lo anterior evidencia el nivel de organización que hay dentro del laboratorio,
en donde cada detalle procedimental logísticamente preparado y su
comunicación sea en un solo lenguaje; como consecuencia la estudiante
aprendió que el contexto y las condiciones suministradas por el investigador
previamente planificadas evita la perdida inadvertida de información que no
se encuentre monitorizada (especialmente cuando se manejan volúmenes
muestrales altos) y de manera recíproca el control de dicha información
permite tener una mejor visión de hasta dónde se podrá llegar en el camino
de la investigación en curso, ya que evidencia la capacidad que tiene el
equipo de obtener el mayor número de datos y cumplir los objetivos que se
proyecten.
4.2.2 Manejo de información y datos.
La estudiante durante su proceso de pasantía recolectó información y
manejó datos tanto en los protocolos de entrenamiento y muestreo, como en
el procesamiento y cuantificación de las muestras tisulares. ( ver Gráfico 3
sección C) esto generó razonamientos de correlación entre los datos
arrojados según el proceso que estaba haciendo, las variables que se
observaron y los conocimientos teóricos; alimentando la identificación de losposibles criterios que se tienen en cuenta al momento de realizar un diseño
experimental, hacer observación de comportamientos entre otros.
Durante el entrenamiento en cada una de las etapas la estudiante obtuvo
información respecto al comportamiento de los individuos, el lote al que
pertenecen, la distancia y velocidad de carrera, sus condiciones ambientales
(Temperatura, humedad), la intensidad y duración de los electrochoques
estimulantes. Así mismo también obtuvo datos en el punto de relevo de las
sesiones de muestreo, en el corte, pesaje y registro de muestra
almacenándolos en bases de datos. La adquisición, sistematización y
almacenamiento de la información anterior se interrelaciona con el área
logística de la investigación aplicando los procedimientos organizacionales
planeados previamente y en concordancia con una mayor comunicación
entre los individuos del equipo sin importar la unidad de trabajo en la que se
desempeñan.
Finalmente la estudiante durante la pasantía
realizó la cuantificación de variables
observadas en las muestras procesadas con
técnicas de histoquímica, organizando dentro
de una base de datos la información de cada
fibra muscular, campo fotografiado y sección
muscular para generar posteriormente
comparaciones entre condiciones específicas.
Ilustración 4. Cuantificación celular campo
2.R110 Sóleo. Pasantía UNAL- UB 2013
FEH-UAl realizar un trabajo de
profundización en el área
de trabajo del Músculo,
la estudiante realizó el
contaje de más de 8000
células y sus respectivas
variables; lo cual facilitó
Ilustración 5. Base de datos pruebas histoquímicas Sóleo.
el proceso de análisis de Pasantía UNAL- UB 2013 FEH-U
los mismos al tener claro
el panorama de qué estaba sucediendo y de tal forma correlacionar los
datos.
Dentro de la construcción de criterios de la estudiante al hacer recolección,
manejo y sistematización de datos, aprendió que en una investigación
siempre se debe registrar no solo las variables de interés, sino también otras
posibles variables que se tienen en el escenario experimental y que
posiblemente no dan cuenta al cumplimiento de ningún objetivo planteado.
Lo anterior es de ayuda ya que 1) si no se obtiene lo que busca en primer
medida puede relacionarse el “¿qué salió mál dentro del experimento?” con
¿”Qué pudo influir en la obtención de los datos que pueda alterarlos”? para
hacer variaciones en el diseño experimental; 2) El surgimiento de otra
pregunta de investigación usando los recursos que tienen ya invertidos, sin
necesidad de repetir el experimento. Por otro lado, la manera como se
sistematiza siempre debe dirigirse a mantener un lenguaje claro y preciso
con el resto de personas; tanto internas como externas a los proyectos
disminuyendo la variabilidad de la información según el individuo que la
transmita.4.3 RESULTADOS: PROCEDIMENTALES, TÉCNICOS Y
TECNOLÓGICOS.
A lo largo del proceso la estudiante ha podido capacitarse en la utilización de
diferentes técnicas y tecnologías manejadas dentro de los laboratorios de la
Universidad de Barcelona (Gráfico 3 sección D); a través de la realización de
procedimientos necesarios para el desarrollo de las investigaciones en las
que realizó acompañamiento y colaboración tanto en el FEH como en
UFEBELL (para ver investigaciones específicas remitirse apartado 4.1)
Laboratorio del Grupo de investigación Fisiología Ejercicio e Hipoxia
(FEH):
4.3.1 Cámara Hipobárica:
Durante los entrenamientos y adaptación de las ratas (Febrero-Marzo), la
estudiante aprendió a monitorizar la
cámara hipobárica.
Dentro de los aprendizajes que la
estudiante tuvo en el manejo de
tecnologías pudo aprender que dicha
cámara está compuesta de un
Ilustración 6. Cámara Hipobárica Laboratorio FEH
compartimiento rectangular de lámina UB.Pasantía-2013 Departamento FEH-UB.
de vidrio gruesa con tres orificios en
donde se alojan 2 válvulas y un sensor de presión, la válvula 1 permite laentrada de aire y la válvula 2, la ventilación; esta última válvula junto con el
sensor, están conectados a un dispositivo que registra la presión a la cual se
encuentra la cámara y además indica hacia donde se modifica dicho valor.
La presión es controlada desde el dispositivo a través de una perilla.
Barcelona se encuentra a nivel del mar, es decir 750 Torr y el estudio se
realizó simulando la altitud de 4000 metros de altura, por lo cual se llevaba la
presión a 462Torr y debido a la variación de la presión parcial de los gases,
se pasaba de normoxia a hipoxia de manera monitorizada. La información
suministrada en los párrafos anteriores se obtuvo a partir de la indagación de
la estudiante a los integrantes del grupo durante su proceso de aprendizaje
en la utilización de una tecnología nueva para ella. Dentro del proceso la
estudiante consideró fundamental saber su funcionamiento para poder tomar
decisiones de manera autónoma durante las sesiones de hipoxia.
4.3.2 Equipo de Banda de entrenamiento:
La estudiante aprendió a
manejar la banda de 5
carriles monitorizando la
velocidad con dos monitores
diferentes (debido a
problemas técnicos), estas
se asociaban a la resultante Ilustración 7. Treadmill- Pasantía-2013
Departamento FEH-UB.
de distancia de carrera;
además se modificaba la intensidad eléctrica con la cual se estimularía a las
ratas para que mantuvieran la carrera y de tal forma controlar el
comportamiento de cada animal respecto al número de choques sobre labarra metálica y la cadencia de la marcha. Durante el uso de la banda
(treadmill) la estudiante tuvo que monitorizar el comportamiento de las ratas
corredoras e ir modificando simultáneamente los parámetros con los cuales
corrían de acuerdo a los protocolos establecidos.
4.3.3 Contador celular:
Durante las sesiones de muestreo, se obtenían muestras de sangre y se
analizaban justo después de ser tomadas; para esto se utilizó el contador de
células sanguíneas Nihon Kohden, y la estudiante aprendió a prepararlo,
utilizarlo y realizar la lectura de datos que arrojaba el equipo.
Ilustración 8. Contador celular Lab. FEH, Pasantía-2013 Departamento FEH-UB
4.3.4 Procesamiento y almacenamiento de muestras in situ
La estudiante obtuvo destreza y agilidad dentro del procesamiento y
almacenamiento de muestras histológicas de tejidos in situ a través de las
prácticas semanales de muestreo y pruebas histoquímicas como parte de su
integración al equipo de trabajo. En donde al analizar y procesar las
muestras la estudiante pudo entender mejor la mecánica tisular de losmúsculos con los que interaccionó y su procesamiento le permitió realizar un
análisis de las mismas. (Gráfico 3 sección E)
Durante cada muestreo, un miembro del equipo y ella recibían las muestras
tomadas de las ratas por parte del docente Torrella y Viscor (Ilustración 9)
Ilustración 9 Obtención de muestras de sujetos docentes Torrella y Viscor; Foto: Juan
Gabriel Rios, Pasantía UNAL-2013 Departamento FEH-U
La estudiante debía realizar cortes a las muestras
tisulares dependiendo de si era pata derecha o
izquierda; si la extremidad era derecha debía
identificar y separar la parte distal de la proximal, y si
era izquierda, cerebro, cerebelo y pulmones se
pesaba de 0.25 ± 0.03
Ilustración 10 Corte de
muestras según
tipificación, Pasantia
UNAL- UB 2013 FEH-U
Ilustración 11 Corte de Tibial Ilustración 12 Corte de Diafragma,
Anterior Derecho, Pasantía Pasantia UNAL- UB 2013 FEH-U
UNAL- UB 2013 FEH-USe realiza la inserción de cada código de barras en el
sistema dependiendo su origen, sección y futuro
procesamiento; adjunto a su peso y categoría.
Observó y participó en el almacenamiento y
manipulación de las muestras en recipientes plásticos
introducidos en nitrógeno líquido, logrando conservar
las muestras con la actividad enzimática y las
propiedades del tejido debido a que la disección de
Ilustración 13 Corte e ingreso
las ratas se hacía con anestesia y morían solo al
de datos de la muestra según
tipificación, Pasantía UNAL- UB
momento en que el diafragma se extraía. 2013 FEH-U
Ilustración 15 Recipiente de
almacenamiento Nitrógeno líquido.
Pasantía UNAL- UB 2013 FEH-U
Ilustración 15 Recipiente de
almacenamiento codificado.
Pasantia UNAL- UB 2013 FEH-U
Así mismo la estudiante a través de su práctica adquirió agilidad y confianza
en la manipulación e identificación de las fibras musculares y demás
órganos; tanto en el microscopio como in vivo. Los procedimientos
anteriores le permitieron participar de las actividades planeadas del grupo de
investigación y al adquirir habilidades en dichas manipulaciones el grupo tuvo
mayor confianza en lo que ella hacía. Por otro lado desde el papel de
fisioterapeuta, no se relaciona directamente con las prácticas diarias del perfilprofesional en la atención de pacientes; pero si lo hace en el plano de la
investigación; si este fisioterapeuta se encamina en diseños experimentales
que incluyan animales; la experiencia adquirida en los laboratorios le da
autonomía para decidir cómo se harán los cortes, el procesamiento y
almacenamiento dependiendo de las necesidades que se tengan en la
investigación.
Por otro lado, la práctica realizada en los laboratorios identificando y
manipulando las fibras contribuye en la formación integral del investigador y
del fisioterapeuta ya que le da herramientas para generar posteriores
investigaciones, que en el futuro pueden ser desde su diseño y ejecución
hasta la dirección científica interdisciplinar, lo cual en el ámbito
fisioterapéutico renueva y construye conocimiento ya que las investigaciones
relacionadas con temas biológicos direccionadas al estudio humano dan
bases para comprender con mayor profundidad el movimiento corporal y por
tanto generan desarrollo en el rol profesional.
4.3.5 Pruebas histoquímicas:
Los aprendizajes que la estudiante tuvo en las siguientes pruebas
histoquímicas que se describirán a continuación fueron fundamentales para
realizar el análisis de muestras celulares y por tanto el desarrollo de la
pregunta de investigación que se planteó al hacer un mayor acercamiento a
la unidad de trabajo músculo en el grupo de investigación.En la investigación “Efecto de la hipoxia hipobárica intermitente en la
recuperación del daño muscular inducido en ratas de laboratorio” se realizan
pruebas histoquímicas para observar a nivel micro-estructural los cambios
comparativos que han sucedido dentro de las fibras musculares de cada uno
de los individuos participantes (ratas) en el diseño experimental. Por lo
anterior, la estudiante tuvo la oportunidad de aprender, realizar y analizar las
muestras procesadas.
Es importante resaltar que la estudiante aprendió a realizar las preparaciones
previas a cada prueba histoquímica; es decir, en primer lugar se realizó la
búsqueda de las muestras tisulares que se procesaron; teniendo en cuenta
que hay cientos de ellas dentro de contenedores (Kanister) sumergidas en
nitrógeno líquido. Cada día de prueba se realizaron análisis de 4 a 6
músculos escogidos según la planeación de la semana.
Así mismo se debía gelatinizar portaobjetos para evitar que las muestras
tisulares no se adhieran debidamente y se cayeran. Este proceso se realizó
siguiendo el protocolo en el cual se toma cantidades específicas de gelatina
de piel porcina y agua destilada; y se mezcla a temperatura de 39 grados.
Además se necesitaron hacer cortes de 12 a 15µm en el criostato, tecnología
encontrada en la Facultad de Biología en el departamento de Biología
celular). La estudiante observó en varias ocasiones el procedimiento
realizado por el Dr. Profesor Ramón Torrella. Para disminuir el riesgo de
falsos positivos, se realizaron dos copias tisulares de cada muestra a
observar; en el caso de los capilares se hacian 4.Ilustración 16. Criostato, corte de muestras. Pasantía
UNAL-2013 Departamento FEH-UB
4.3.5.1 Protocolo de Succinato deshidrogenasa (SHD)
Durante los proceso la estudiante aprendió que el protocolo de SDH se
utiliza para detectar la actividad de la enzima de origen mitocondrial
succinato deshidrogena, debido a las reacciones que presenta, la
precipitación implica que hay actividad mitocondrial y por tanto ciclo de
Krebs, indicando sobre su principal fuente de energía en la oxidación. Dicha
reacción es observada ya que se utiliza Nitro-BT; una sal de tetrazolium
soluble la cual sirve como indicador de la reacción química; después de la
reacción entre SDH y Nitro-BT, este último no es soluble y precipita formando
una sustancia llamada Formazan que se aloja en los lugares en donde hubo
reacción oxidativa por la enzima. De tal manera se buscaba diferenciar si las
fibras eran anaeróbicas o aeróbicas y si había plasticidad muscular
adaptándose generando uno u otro tipo de fibra después de la lesión
inducida.
Cuando la estudiante se integró en este proceso, en el aprendizaje de la
técnica pudo observar fibras musculares de Gastronemio y Tibial anterior;luego, cuando estaban analizando Sóleo detuvieron las pruebas de SDH
puesto que el porcentaje de fibras oxidativas era mayor al 98% del músculo y
el equipo de trabajo determinó que era innecesario continuar haciéndolas.
La estudiante aprendió a realizar el protocolo
el cual incluye su medio de fijación en pH 7.6
(Caoilato sódico; Sacarosa; CaCl2), y medio
de incubación (Tampón fosfato, Solución
succinato sódico, Nitro BT).
Ilustración 17 Foto Microscopio óptico
Tomado por David Rizo; Muestras tisulares
Sóleo. Hematoxilina-Eosina,
En cada sesión que la estudiante realizó cada prueba, se preparaban los
medios de fijación y de Incubación teniendo en cuenta el protocolo y los
gramos especificados de cada sustancia, así mismo modificaba el pH con
NaoH.
4.3.5.2 Tinción del endotelio Capilar
Una técnica que la estudiante aprendió a realizar
es la tinción de capilares del músculo esquelético
en cortes transversales, diseñada por Fouces &
Cols en 1993. Se obtiene a través de la tinción del
producto de la actividad de ATPasa propias de las
Ilustración 18 Foto Microscopio
células que conforman el endotelio capilar Óptico, Sóleo. Tomado por David
Rizo. Departamento FEH-U
combinadas con iones del plomo (Pb2+)adicionados al tejido, los cuales precipitan al entrar en contacto con Sulfuro
de amonio al final del procedimiento.
Este protocolo tiene dos partes, una de
fijación, en donde las muestras se ponen en
formalina- sacarosa a una temperatura de
25°C con un pH de 7.6 durante 5 minutos,
Ilustración 19 Tinción final Sóleo, capilares
Pasantía UNAL-2013 Departamento FEH-U. luego se realiza un proceso de incubación
por 1 hora a 40°C; el cual previamente se ha
realizado la preparación del mismo (Gelatina, tris.maleato; nitrato de plomo,
CaCla, Agua destilada, ATP) con los respectivos pesos de cada insumo;
luego se modifica el pH de esa solución alcalinizándola de 3.55(aprox.) a 7.2
con NaoH. Después de dicho tratamiento se tintura con Sulfuro de amonio y
se realiza el montaje de los portaobjetos en glicerina.
4.3.5.3 Hematoxilina- Eosina
La técnica Hematoxilina- Eosina es una
tinción en la cual se tiene en cuenta que la
Hematoxilina es una sustancia basófila y la
eosina acidófila, por tanto después de un
protocolo de fijación se teñirán los núcleos y
el citoplasma respectivamente ya que
Ilustración 20 Foto Microscopio Óptico.
Tomado por David Rizo; Muestras tisulares dichas sustancias son afines a ellos. (21)
Sóleo. Departamento FEH-U
De tal manera siguiendo el protocolo interno del laboratorio se introducen los
tejidos durante 5 minutos en Hematoxilina, luego se realizan lavados y seexpone 3 minutos a Eosina acuosa al 1%, finalmente se introducen en
alcohol al 96% y se realiza el montaje.
La estudiante a lo largo del semestre realizó
pruebas en las cuales tiño el tejido
practicando, obteniendo agilidad en cada uno
de los pasos del protocolo y posteriormente
Ilustración 21 Tinción final
observando lo que sucedía en cada célula.
hematoxilina-Eosina Sóleo. Pasantía
UNAL-2013 Departamento FEH-U
4.3.5.4 Miosina ATPasa
Otra de las técnicas que la estudiante
aprendió para hacer tinciones a los tejidos
es la de ATPas con el protocolo de Booke y
Kaiser (1970), en donde a través de dos
medios, uno básico y otro ácido se puede
Ilustración 22 Foto Microscopio Óptico
diferenciar la actividad rápida o lenta de las
Sóleo. Tomado por David Rizo.
Departamento FEH-U
células (en medio básico las IIa son más
oscuras).
Para lo anterior se someten los tejidos a una fijación en Formalina- sacarosa
durante 5 minutos a 4°C, luego se realiza una pre-incubación en medio ácido
o alcalino dependiendo lo que se quiera obtener, en el caso de la
investigación, se busca hacer de un mismo plano tisular una tinción y copia
de las fibras, ya que lo que no se tiñe en medio alcalino (10.7) lo hará en
ácido (4.2) y viceversa; dicho medio de pre-incubación se ha preparado conanterioridad con los adecuados pesos de los componentes según el
protocolo (ácido KCl; Acetato de sodio;
Básico: Glicina, CaCl2, NaCl). Después
se procede a pasar a medio de Incubación
el cual está a un pH de 9.4 durante 30 min
a temperatura de 37°C (CaCl2, Tampón
Glicina/NaOH; ATP); posterior a esto se
Ilustración 23 Foto muestras tisulares Sóleo.. introducen los tejidos en CaCl2, y
Pasantía UNAL-2013 Departamento FEH-U
posteriormente en CoCl; estos dos últimos
reaccionarán con los productos de la actividad de ATPasas y precipitarán;
finalmente se agrega Sulfuro de amonio al 2% lo cual teñirá los lugares en
los cuales hubo reacción con las ATPasas.
La estudiante aprendió a realizar el procesamiento de las muestras para la
tinción de Miosina ATPasa y adquirió las habilidades necesarias para
realizarla autónomamente.
4.3.6 Toma fotográfica de muestras Microscopio:
La estudiante realizó acercamientos a la toma fotográfica de las muestras
procesadas y por tanto a dos diferentes microscopios; el electrónico y el
digital.Tuvo la oportunidad de hacer fotografías desde el microscopio óptico del
departamento de Fisiología celular de la Universidad de Barcelona; preparó
los portaobjetos dentro del microscopio, ubicó las fibras según los sitios de
interés identificando áreas de importancia para focalizar los campos
necesarios para el posterior análisis (daño muscular; mejor tinción
dependiendo las fibras e identificación de posición de fibras) y tuvo la
experiencia de manejarlo bajo supervisión del estudiante de Doctorado en
Fisiología David Rizo. Por otro lado, también tuvo la oportunidad de hacer
sesiones de observación de mitocondrias y tejido adiposo en el Microscopio
electrónico (mayor resolución debido a que captura los electrones) en el
Hospital Clínic, de la Universidad de Barcelona bajo la tutoría del docente
Ramón Torrella.
Ilustración 24 Microscopios. Pasantía UNAL-2013
Departamento FEH-U4.3.7 Entrenamiento Pruebas Elisas:
Uno de los procesos realizados dentro
de la investigación de Fisiología
adaptativa es la de realizar pruebas
Elisas al tejido sanguíneo en busca de
marcadores inmunológicos que reporten
reparación tisular. Teniendo en cuenta
que esta técnica es muy costosa todos
los estudiantes en formación dentro del
Ilustración 25. Tomado por Jeimy Giraldo
laboratorio FEH deben realizar Entrenamiento ELISAs, placa 96 pocillos. Pasantía
UNAL-2013 Departamento FEH-U
protocolos de entrenamiento antes de
aplicar una real. La estudiante realizó y
completó dicha etapa de entrenamiento
más no realizó ninguna prueba real ya que todas las muestras necesarias ya
habían sido procesadas.
Se relacionó con los diferentes tipos de
micro pipetas existentes en el
laboratorio; realizó el protocolo de
entrenamiento en donde se hizo
énfasis en la velocidad y precisión de
cada pipeteado.
Ilustración 26. Material ELISAS Pasantía UNAL-2013
Departamento FEH-UBLaboratorio Unidad de Fisiología del ejercicio del Departamento de
Ciencias Fisiológicas del Hospital Universitario Bellvitge (EFEBELL)
4.3.8 Ergómetro y Sistema software:
Dentro de la pasantía, se participó en el Laboratorio de la Unidad de
Fisiología del ejercicio del Departamento de Ciencias Fisiológicas del
Hospital Universitario Bellvitge (EFEBELL) en donde se trabajan con
pacientes e individuos voluntarios para realizar investigaciones; a cargo del
Profesor Casimiro Javierre; la estudiante aprendió a realizar el montaje de los
equipos utilizados en las pruebas de esfuerzo sobre banda, esto incluyó
máscara, calibración, conexión entre máscara y sistema, utilización del
software para almacenar los datos y sus respectivos análisis.
Además, en la práctica, la estudiante aprendió a poner sobre el paciente los
electrodos para realizar electrocardiogramas, y hacer su lectura
monitorizando junto con el equipo de trabajo su estabilidad. Durante las
pruebas de esfuerzo se observaron también los datos de referencia en
reposo respecto a FR, VE btps, VT Vo2/kg, VO2, QR, VCO2, ER02 FC,
02Pulse, Lactato, %Vo2max, luego durante su trabajo aeróbico, umbral
anaeróbico y finalmente en el pico máximo de consumo de oxígeno para ser
comparados y analizados.
Dependiendo del paciente la estudiante se capacitó en la observación de los
valores que indican hay cambios respecto a la fatiga presentada y los signosque se registraban en el software para determinar las adaptaciones a las
cargas de trabajo, el porcentaje aeróbico y la potencia máxima respecto a los
datos teóricos con su edad y estilo de vida.
Ilustración 27. Datos, equipo y Monitor Ergómetro UFEBELL- BiopoL’H-
Pasantía UNAL-2013 Departamento FEH-UB
4.1.4 Cámara Hipobárica BiopoL’H:
Se realizaron pruebas particulares a deportistas que querían mejorar su
rendimiento a través de los efectos de la hipoxia hipobárica y la estudiante
tuvo la oportunidad de observar y hacer acercamientos de cómo se realiza la
monitorización de la cámara hipobárica ubicada en el Servicio de hipobaria y
fisiología Biomédica del Hospital de Bellvitge. Esta cámara presenta el
mismo principio de la del Departamento de FEH. (Remitirse a 4.1.1)
Ilustración 28. Cámara Hipobárica BiopoL’H- Pasantía UNAL-2013 Departamento FEH-UB4.1.8 NEAR-INFRARED SPECTROSCOPY
Mientras la estudiante realizó su pasantía se estaba adelantando una
investigación en Laboratorio de la Unidad de Fisiología del ejercicio del
Departamento de Ciencias Fisiológicas del Hospital Universitario Bellvitge
(EFEBELL) de la Universidad de Barcelona con deportistas elite paralímpicos
que presentan lesión medular. Dicha investigación busca el mejoramiento de
sus capacidades física y además observar marcadores de activación
metabólica a nivel celular. Los detalles de la investigación se reservan.
Se realizaron pruebas de esfuerzo y se monitorizaró la Oxihemoglobina y sus
variaciones; para lo anterior la estudiante observó el proceso y aprendió el
manejo del dispositivo “Near Infrared Spectroscopy” (NIRS)
Ilustración 29 Sesión pruebas de esfuerzo con NIRS- Departamento Fisiología del Ejercicio UB-
Hospital Bellvitge. Pasantía UNAL-2013 Departamento FEH-ULa estudiante participó en varias sesiones y
paralelo a esto aprendió a hacer la monitorización
y lectura del sistema a partir de los protocolos
internos QGR/101.035.013 del laboratorio de
Fisiología Ejercicio e Hipoxia de la Universidad de
Barcelona.
Ilustración 30 Dispositivo NIRS
Pasantia UNAL- UB 2013 FEH-U
El NIRS, es un sistema con un haz de luz que tiene 2 longitudes de onda
capaz de medir, conectado o no, los cambios en la oxigenación y en el tejido
el índice de saturación (TSI). Se
basa en el principio de la ley óptica
de Beer-Lambert en donde a partir
de la absorbancia se puede calcular
la densidad de una sustancia.
Teniendo en cuenta que dicha ley
hace referencia a sistemas sin
dispersión, y los tejidos biológicos no
se comportan como tal, entonces se Ilustración 31 Lectura NIRS Pasantia UNAL- UB 2013
FEH-U.
hace una variación con el “factor de
corrección en la dispersión del paso de luz” tomando el modelo teórico de
Patterson y cols identificando la distancia de la fuente y atenuación de la luz
(la pérdida o no de potencia). De tal forma se identifican al menos 3
cromoforos (átomos exitables que absorben la radiación de la luz y dan color
a las diferentes sustancias en las cuales están presentes); estos son la
oxihemoglobina (O HB), la desoxihemoglobina (HHB) y Cyt.Ox. La
2
sumatoria de la O HB y HHB darán como resultado la medición total de
2
volumen de sangre (tHB). (22)4.3.9 Protocolos y rutinas
La estudiante se capacitó en protocolos y rutinas usadas dentro de la
pasantía de investigación; a través de esto entrenó habilidades como
precisión y rigurosidad al realizar mediciones y observaciones que dependían
del interés que tenía para cada acción. (ver gráfico 3 sección F).
Los protocolos más usados en la práctica, fueron el acondicionamiento,
entrenamiento, daño muscular y rehabilitación de las ratas durante el
proceso, explicados en el apartado de Diseño experimental (3.2.1). En cada
uno de los protocolos la estudiante identificó en qué punto del entrenamiento
iba cada rata, aplicó las sesiones dependiendo del programa y su nivel
teniendo en cuenta cada una de sus fases, la velocidad los minutos, la
aceleración y la intensidad de estimulación (en cuanto a la rejilla).
A lo largo de las sesiones de entrenamiento la estudiante adquirió confianza
en el manejo de los sujetos de estudio y así mismo en las acciones que
realizaba en cada una de las actividades desarrolladas. Además dentro de
los sujetos se realizaba constantemente limpieza de cada jaula, cambio y
pesaje de bebidas y comida.
De igual manera la estudiante en cada una de las técnicas de histoquímica y
ELISA que aprendió siguió los protocolos definidos dentro del laboratorio
dependiendo la evidencia científica. La estudiante a partir de diarios decampo desarrollados por ella, pudo darse cuenta del avance en las
habilidades, cómo por ejemplo mayor observación en cuanto a los valores
que se obtuvieron al realizar las carreas, en cuanto a elementos normales y
anormales del protocolo que debían o no ser informados dentro de la
práctica. Por otro lado, reforzó aspectos en la seguridad y autonomía dentro
del desarrollo de los protocolos, puesto que en diferentes momentos se
necesitó que ella tomara decisiones rápidas y confiara en los conocimientos
que había adquirido a lo largo de su carrera.
Dentro de la formación como fisioterapeuta este tipo de acciones le sirvieron
para formarse dentro de su perfil, ya que para realizar análisis de movimiento
y ver su progresión en el tiempo es fundamental tener una evaluación inicial
precisa que sea confiable en la observación de los cambios que se generan
a lo largo de los tratamientos; o en el caso de la investigación, en la toma
rigurosa de información de las variables que se estén observando.
La realización de estos protocolos y rutinas le dio la oportunidad de apoyar
nuevos proyectos después de la finalización de su Pasantía, ya que contaba
con la experiencia para hacerlo.
4.4 RESULTADOS: INVESTIGACIÓN SOBRE ACTIVIDAD
FÍSICA, EJERCICIO FÍSICO E HIPOXIA.
La estudiante dentro de su proceso adquirió de manera transversal,
formación en el área de actividad física, ejercicio físico e hipoxia en el área
investigativa. (Gráfico 3 sección G)4.4.1 Revisiones teóricas
Teniendo en cuenta que la estudiante inició un proceso en el cual se
enfrentó a procesos completamente nuevos para ella, para desempeñarse
eficientemente dentro del laboratorio tuvo que hacer búsquedas constantes
de información bibliográfica que la orientaban y contextualizaban en lo que
se estaba desarrollando en los laboratorios. Los medios utilizados se
remiten a las bases de datos de la Universidad Nacional de Colombia y
documentos de internet; así mismo referencias bilbiográficas de libros
virtuales.
De tal forma a lo largo del semestre hizo revisiones sobre ejercicio físico,
entrenamiento, hipoxia y lo que estos conceptos implican cuando se integran
a la normal fisiología del ser humano. Así mismo paralelo a su práctica la
estudiante asistió en varias ocasiones a clases vinculadas a la facultad de
Biología de la universidad de Barcelona.
De igual manera la estudiante aprendió diferentes estrategias y técnicas
utilizadas en el campo investigativo aplicadas al ejercicio físico e hipoxia,
cómo se puede observar en el apartado 4.3; lo que le exigió de manera
independiente hacer búsquedas bibliográficas sobre cada una de las
técnicas, los instrumentos utilizados y el cómo se generan cambios tisulares
y sistémicos para poder comprender la direccionalidad que tenía la
investigación y su trabajo diario en el laboratorio.4.4.2 Aplicar el método científico en proyectos de investigación dentro
del marco de la unión europea.
La estudiante aplicó el método científico (Gráfico 3 sección H) en su
formación al participar en el proyecto nacional sobre hipoxia intermitente
perteneciente a uno de los países de la Unión Europea; para lo anterior
enfatizó en la observación, experimentación, medición, demostración y
análisis. La hipótesis estaba dada desde lo que se venía trabajando
posterior a su llegada y las conclusiones se dividieron en el trabajo de
profundización que realizó más el trabajo de formación respecto a la
dinámica del grupo de investigación y la parte procedimental, técnico y
tecnológica.
Cómo se había nombrado en el esquema inicial, los resultados propuestos
desde el inicio de la pasantía dieron lugar a una quinta fase, la cual surgió
como producto del entrenamiento científico dentro del grupo. A través de la
observación, como grupo de trabajo, se plantearon la duda si existían
cambios morfo-funcionales a nivel micro-estructural en las fibras musculares
de Sóleo tras una lesión. La estudiante, como integrante del grupo de
investigación, aplicando el método científico desarrolló junto y con la ayuda
de sus compañeros la respuesta a la pregunta a través de la
experimentación, análisis y demostración. Finalmente se obtuvieron
resultados y conclusiones posteriormente expuestas en el documento
(remítase al capítulo 5).Paralelo a lo anterior, diariamente la estudiante llevó a cabo un diario de
campo, el cual le sirvió como herramienta para revisar, analizar procesos y
comportamientos, datos que alimentaron este documento final de “pasantía
dentro de un grupo investigación”.5 ACERCAMIENTO Y PROFUNDIZACIÓN A LA UNIDAD DE
TRABAJO DE MÚSCULO DEL GRUPO DE
INVESTIGACIÓN FEH.
Dentro de la experiencia que tuvo la estudiante dentro del grupo de
investigación, tuvo la oportunidad, con el Profesor Ramón Torrella y el
estudiante de Doctorado David Rizo, de desarrollar en conjunto la pregunta
¿Cuáles son cambios morfo-funcionales a nivel micro-estructural en las fibras
musculares de Sóleo; tras una lesión por sobre-esfuerzo en los diferentes
grupos experimentales (Control positivo, hipoxia y ejercicio e hipoxia) a 3 y 7
días después de ocurrida la lesión?, surgida dentro de la unidad de trabajo
de Músculo del grupo FEH y parte de la Tesis Doctoral de David Rizo.(ver
gráfico 3 sección J)
Dentro de su tesis se realiza un análisis micro-estructural a músculos de
miembros inferiores implicados en la locomoción de las 103 ratas analizadas
pertenecientes al proyecto macro (apartado 3.2.1). Los músculos que se
analizaron fueron Sóleo, Grastronemio, Tibial anterior, Cuadriceps y Peroneo
largo. De estos la estudiante trabajó con las 21 muestras de Sóleo. La
selección del músculo y el número de muestras dependió de la planificación
respecto al tiempo de su estancia en el laboratorio de FEH.
Por lo anterior a continuación se presentan los objetivos planteados, una
revisión bibliográfica que da un marco de referencia teórico, la definición y las
variables que se tuvieron en cuenta, la metodología y los resultadosobtenidos. Las conclusiones se presentan en el siguiente capítulo (Capitulo
6.2)
5.2 OBJETIVOS:
5.2.1 Objetivo General
 Comparar los cambios morfo-funcionales a nivel micro-estructural en
las fibras musculares de Sóleo; tras una lesión por sobre-esfuerzo en
los diferentes grupos experimentales en tres diferentes tiempos.
5.2.2 Objetivos Específicos
 Describir a nivel micro-estructural la recuperación morfo-funcional
pasiva de un corte transversal del Sóleo en el día 0, 3 y 7 de la lesión
a partir de sus parámetros morfométricos y sus tipos metabólicos.
 Describir a nivel micro-estructural de un corte transversal del Sóleo la
recuperación morfo-funcional ante exposición a hipoxia intermitente
en el día 3 y 7 después del daño muscular a partir de la variación en
sus parámetros morfométricos y sus tipos metabólicos.
 Describir a nivel micro-estructural de un corte transversal del sóleo la
recuperación morfo-funcional ante exposición a hipoxia intermitente
más ejercicio en el día 3 y 7 después del daño muscular a partir de la
variación en sus parámetros morfométricos y sus tipos metabólicos Comparar los cambios morfo-funcionales del tiempo 0, 3 y 7 de los
cortes musculares de Sóleo que se recuperaron de manera pasiva.
 Comparar los cambios morfo-funcionales del tiempo 3 y 7 de los
cortes musculares de Sóleo que se recuperaron con hipoxia
intermitente.
 Comparar los cambios morfo-funcionales del tiempo 3 y 7 de los
cortes musculares de Sóleo que se recuperaron con hipoxia
intermitente más ejercicio.
 Interrelacionar los resultados de los tiempos 0, 3 y 7 de cada una de
las muestras para ver sus diferencias en la regeneración tisular
5.3 DEFINICIÓN CONCEPTUAL DE TÉRMINOS PREGUNTA SURGIDA
DENTRO DEL GRUPO DE INVESTIGACIÓN
Hipoxia intermitente: Descenso intermitente en el aporte de oxigeno tisular
debido a su caída en la presión parcial; puede estar dado por causas
patológicas o efectos ambientales, esta última se acompaña de hipobária la
cual hace referencia a la reducción de la presión barométrica sin presentar
cambios en la concentración de sus gases. (23)
Entrenamiento físico: Es el conjunto de actividades que mejoran el
rendimiento deportivo de manera específica minimizando su imprecibilidad, lo
anterior incluye tener en cuenta la estabilidad y continuidad durante un
periodo de tiempo, la progresión planificada de cargas de trabajo y el control
de las diferentes variables que influyen en el rendimiento. (24)Lesión muscular: Conjunto de alteraciones funcionales y anatómica debido
a una tensión fisiológica de la fibra muscular que sobrepasa su punto de
visco-elástico hasta el punto de ruptura; suelen ser de dos tipos, traumáticas
o distensión (25)
Caracteristica morfofuncional: Hace referencia a las características de la
forma, estructura y su relación con la dinámica de su función celular respecto
a su funcionalidad tisular. Para efectos de esta investigación se tendrán en
cuenta el área, perímetro, Número de capilares por fibra, distancia de
difusión media, circularidad y tipos metabólicos de fibras.
5.4 DEFINICIÓN DE VARIABLES PREGUNTA SURGIDA DENTRO DEL
GRUPO DE INVESTIGACIÓN
CONCEPTO VARIABLE INDICADOR
Característica Fiber cross- sectional Número de µm2 por
Morfológicas Area (FCSA): cada célula muscular.
Extensión de superficie
delimitada por su
membrana celular y
medida en µm2.
Fiber Perimeter: Número de µm por cada
(FPER): célula muscular.
Sumatoria de la
longitud de la
membrana celular;
medida dada en µm
Número de capilares Sumatoria del número
por fibra: (NCF) de capilares por cadaContaje capilar por fibra muscular.
célula en cada campo
muscular.
Distancia de difusión Sumatoria de cada eje
média: (Feret DMM): que cómo resultante
Es la distancia en el dará la Distancia desde
plano X y en el plano Y los planos más externos
que hay entre la de la célula a su núcleo
membrana y el núcleo en µm .
celular.
CCP: Número de capilares
Número de capilares por fibra sobre el su
que irrigan por cada área por 100
100 micras (NCF/ FCSA)* 100
CCA: Número de capilares
Número de capilares por fibra sobre el su
que irrigan por cada área por 1000
1000 micras2 (NCF/ FCSA)* 1000
Shape descriptors: Número de 0.0 a 1 en
(Circularidad) donde 0.0 es un
Unidad adimensional polígono con menor
en la cual 1 hace circularidad que una
referencia a un círculo circunferencia perfecta
perfecto la cual es 1.
Valor anormal superior
a 0.8
Características Tipo de fibra según su Porcentaje de células
funcionales
consumo de oxigeno: con precipitacionesAeróbica o anaeróbica azules en cada campo
dependiendo del fotografiado.
resultado en la SDH.
Tipo de fibra según su Número de fibras según
miosina: la clasificación por
Fibra I, IIa o IIx campos celulares de
acuerdo a la tinción de
ATPasas.
Daño muscular: Media del número de
Observación de las células anormales
alteraciones por sobre Media del área
esfuerzo en la inflamada y células no
organización normal de musculares
las células.
5.5 MARCO TEÓRICO
Para identificar si hay o no modificaciones morfo-funcionales en las células
musculares del sóleo es importante precisar la estructura anatómica,
fisiológica y biomecánica tisular del músculos esquelético en mamíferos, ya
que entendiendo la base micro estructural es posible tener conocimiento de
la distribución de cargas, recepción de impactos y por tanto la normal
organización, el tipo de fibra y trabajo que realizan determinados músculos.
Asi mismo es importante además tener claro qué sucede cuando hay daño
muscular a nivel utraestructural, ya que la pregunta de investigación apuntó a
observar los cambios morfométricos y de metabolismo celular post-lesión ypara analizar los datos fue importante entender qué era erróneo. En este
caso se revisaron los procesos fisiológicos metabólicos; y posterior a esto
qué significaba dentro del funcionamiento normal cada una de las variables
que morfométricas utilizadas en el estudio.
Estructuralmente de macro a micro los músculos se componen de fascículos,
estos a su vez tienen fibras musculares (miocito) que son alargadas,
cilíndricas, miden aproximadamente 10 a 100µm de espesor y 1 a 30cm de
longitud dependiendo el músculo. Son multinucleares, alargados y alojados
hacia la periferia del citoplasma debido a que el desarrollo embrionario de
cada fibra proviene de la fusión de multitudes mioblastos y a nivel
biomecánico dicha ubicación nuclear es la mejor para la estructura contráctil.
Así mismo en el músculo, en cada fascículo se encuentran células satélite
situadas fuera de la membrana celular listas para regenerar el tejido a partir
de nuevas fibras musculares estriadas. (26)
Por otro lado, las miofibrillas compuestas de miosina y actina necesarias para
la contracción muscular y nebulina y titina para la flexibilidad de la fibra.
Cada una de las miofibrillas encontradas dentro del sarcoplasma se
encuentra rodeada de capilares y es paralela a las otras y su cantidad
depende a qué tipo de fibra muscular pertenezca; así mismo para cubrir con
toda la longitud de la célula, las miofibrillas se organizan una detrás de la otra
y es así que cada una de sus uniones forman las líneas delimitantes de cada
unidad de patrón repetido, sarcómera (27) (28)Al interior de cada miofibrilla encontramos que los filamentos de actina son
doble hélice y a su alrededor hay dos fibras proteínicas de troponina y
tropomiosina cubriendo los espacios en donde la miosina se unirá para
generar la contracción. Por otro lado la miosina es una fibrilla hexagonal que
tienen en uno de sus extremos forma de bastoncillo el cual en su final
presenta forma de cabeza (enlace cruzado) fundamental para generar la
contracción muscular. (28)
Los filamentos de miosina se organizan paralelamente a nivel longitudinal
dando origen a la banda A (anisotrópica) en la mitad del sarcómera, y los
filamentos de actina (finos) se unen entre sí a través de distrofina y vinculina
formando la línea Z; esta última línea a su vez se une a las fibrillas gruesas a
través de la titina dentro de la zona de banda I (isotrópicas), en donde las
actinas se ven más claras porque no hay presencia de miosina
(bisegmentada por línea Z). Por el contrario, Banda A esta formada por la
línea oscura que generan estas proteínas y en su centro (el de las miosinas)
se encuentra la línea H, la cual es un espacio en donde no hay enlaces
cruzados pues la mitad de la estructura de estos filamentos van en dirección
contraria a la otra mitad. Las proteínas titinas enganchan a las miosinas y la
nebulina a las actinas hasta la línea Z respectivamente, asegurando que
después de la contracción las estructuras vuelvan al lugar inicial. (28) (29)
A nivel molecular el calcio juega un papel fundamental al permitir o no la
contracción, pues es el sustrato que desencadena el movimiento a través del
acoplamiento “contracción – excitación” dado a partir de la reacción en la
membrana sarcoplasmatica por el potencial de acción transmitida a los
túbulos T. La contracción está dada por el roce activo entre las moléculas deMiosina y Actina. La miosina se une al sitio activo con la estructura globular
de la actina generando un arco entre sí por medio de un enlace cruzado a
través de su zona de bisagra (meromiosina pesada, sitio S1 y S2); ella está
formada por 4 cadenas proteicas; dos entrelazadas que son pesadas y en las
estructuras globulares (cabeza) se presentan 2 cadenas ligeras (llamadas
reguladora y esencial) por cada cadena pesada. (30)
La miosina (domio S1) hidroliza el ATP utilizando la energía liberada en la
contracción, la velocidad de hidrolisis depende del tipo de cadenas pesadas
que tenga cada fibrilla de miosina; se ha determiado que en los humanos las
más rápidas en expresarse son las tipo IIA y IIX. Los puentes cruzados que
se forman trabajan en dos fases, la primera haciendo una contracción “débil”
ya que hay baja afinidad en la miosina por la actina pues el ATP aún no ha
sido separado en ADP y fosfato; y la segunda, la fuerte, en donde el ATP ya
ha sido disociado. (29)
La miosina acoplada desde su cabeza a la actina al romper el enlace busca
de nuevo la siguiente contracción adelantando su bastoncillo para seguir
avanzando a un lugar más lejano y no contiguo. Este movimiento claramente
es pequeño en comparación con el tamaño de cada fascículo muscular y es
por tal razón que se aplica movimiento en masa de “todo o nada” obteniendo
acortamiento en conjunto del sarcómera y por tanto una contracción activa;
aunque la generación de puentes cruzados no es sincronizada obteniendo en
ciertos momentos sólo el 50% de la fuerza que generarían todos los
acoplamientos, pero al soltarse están listos los demás que mantendrán la
contracción. (28)Cómo se había comentado anteriormente, la Tropomiosina y Troponina
(llamadas proteínas reguladoras) ejercen un papel fundamental en la
regulación de la contracción; la troponina al tener una sub-unidad a fin al
calcio se moviliza cuando este entra al citosol y una segunda sub-unidad afín
a la tropomiosina atrae a esta última movilizándola y dejando libre el punto
de acople entre la miosina y actina; acto seguido se forma el puente cruzado
y al liberarse la energía de ATP en su disociación la miosina logra mover su
palanca generando movimiento. (29)
Es claro que no todas las fibras musculares realizan el mismo proceso de
contracción y se diferencian dependiendo del tipo de músculo que conformen
determinando su funcionalidad y estructura. Su diferenciación tiene origen
morfológico, bioquímico y biomecánico en toda la unidad motora (ver tabla
1). La clasificación se realiza dependiendo del tipo de miosina que tiene
cada fibra debido a que es el “motor” de la contracción (31); existe gran
variedad de ellas, siendo isomorfas en sus cadenas pesadas, lo cual implica
Tabla 1: Principales características de fibras musculares; Tomada de López Chicharro J, Fisiología
del ejercicio, Madrid, 2006mayor o menor velocidad de disociación de ATP en ADP + P. Se puede
hacer una clasificación entre I y II; dentro de la II se diferencian la A, C y X en
el cuerpo humano se encuentran tipo I, tipo IIA y IIX (29).
Las tipo I (llamadas SO) son lentas y resistentes a la fatiga, siendo pequeñas
pero con alta capacidad para mantener la contracción a través del tiempo;
estas fibras hidrolizan con menor velocidad el ATP, además sus túbulos T
presentan una menor superficie de membrana, cubriendo menor área, por
tanto la estimulación de liberación de calcio es menor con respecto al resto
de fibras sumado a que los potenciales de acción transmitidos a dichas fibras
también son menores debido a su velocidad de propagación (60-70m.s-1) y
por tanto necesitan tiempos mayores para relajarse, siendo más resistentes a
la fatiga y ahorrando energía (29) . Este tipo de células adquieren su energía
de manera aeróbica, por esto una célula lenta altamente oxidativa presenta
un número elevado de capilares a su alrededor aumentando la superficie de
intercambio gaseoso. Además presentan concentraciones altas de
mioglobina siendo capaces de captar mayor cantidades de Oxigeno
sanguíneo, presentando niveles bajos de glucolisis; (30) (32)
Por otro lado, las fibras tipo II reciben los estímulos eléctricos a mayor
velocidad de propagación(8om.s-1) y así mismo tienen 5 veces mayor
velocidad al hidrolizar su ATP pero con mayor dependencia de la glucólisis,
debido a su menor número de mitocondrias; las tipo IIA (mayoritariamente
FOG) son las más lentas entre las rápidas y son oxidativas, las tipo IIB son
las más rápidas pero su consumo de energía se hace de predominio
glucolítico y menos oxidativas, lo cual disminuye su capacidad para perdurar
en el tiempo; es decir altamente fatigables aunque con mayor potencia paragenerar fuertes contracciones (antiguamente llamadas FG, fast glycolitic ) y
las tipo IIX que están en un nivel intermedio con respecto a las A y B. Por
tanto el orden de reclutamiento de las fibras va de A a X y luego a B
determinada por el tipo de actividad que se realice y su demanda en la
magnitud de fuerza que se requiera. (29) (33)
Es importante hacer anotación que todos los músculos esqueléticos
presentan los diferentes tipos fibras, pero es el porcentaje de cada una que
define la funcionalidad del músculo; lo cual también significa que su
plasticidad es alta debido a que tiene la capacidad de adaptarse fácilmente a
las demandas requeridas modificando el porcentaje de cada uno de sus tipos
de sus células. (29)
Cuando un daño muscular ocurre en el ejercicio físico, las células entran en
un periodo de máximo de estrés de tal manera que mueren por quimiotaxis
ya que la fibra muscular inicia altas producciones de citoquinas IL-1β e IL-8,
TNF-α (Factor de necrosis tumoral); en la matriz extracelular se generan
proteínas como laminina, fibronectina y derivados de lípidos de membrana
como los leucotrienos B4 que gestionan la respuesta inflamatoria de manera
directa e indirecta atrayendo principalmente a neutrófilos (señalizados por
quimiquinas ELR, CXC) a través de diapédesis.
Cuando se produce lesión por alargamiento de las fibras o sobrecarga
mecánica se reporta que las células polimorfonucleares empiezan a
acumulase en el músculo a las 2 horas de ocurrida la lesión, su pico de
concentración se encuentra al día, a partir de ese punto en el 3er y 4to díadespués de la lesión no se reportan cambios significativos en su aumento y
se inicia el descenso y vuelta bajo control a los 7 días después de la lesión.
(34)
Generalmente los macrófagos aparecen en la lesión en grandes cantidades
después de la llegada de los neutrófilos, superando su valor los macrófagos
aumentan su cantidad desde el día 1ro al día 4to después de la lesión,
incluso hay reportes en los cuales durante el día 5to se presenta incremento;
estas células son marcadores biológicos para el factor de crecimiento
endotelial vascular entre otros que aportan en la remodelación de la fibra
muscular. (34) (35)
Resumiendo, en el proceso de daño muscular, los valores indicativos a nivel
bioquímico, histológico y funcional tienen picos a través de los días pero
respecto a la ultra-estructura el nivel más alto se registra entre las primeras
48 horas estabilizándose al tercer día, lo cual respecto a la investigación
realizada en el laboratorio
Fisiología adaptativa:
ejercicio e hipoxia de la
Universidad de Barcelona
justifica la toma muestral
en T3 (día 3 después del
daño muscular). De igual
manera en el 7mo día se
registra disminución de
todos estos niveles en Ilustración 32, Daño y regeneración muscular, Tomado TIIDUS PM.
Skeletal Muscle Damage and Repair: Mechanisms & Interventions. In
PETER M T, editor: Human Kinetics; 2008. p. 57donde se está produciendo remodelación estructural de la célula. (34)
En la modelación celular, existen células satélite listas para la regeneración
muscular que hacen una “recapitulación del proceso embrionario de la
miogénesis, es importante anotar que son diferentes de los mioblastos
(estado fetal y desarrollo embrionario) y también de las células que se
encargan del crecimiento muscular. (36)
Respecto a la regeneración lo primero que se expresa son las cadenas
pesadas de miosina, y luego se modifican a las respectivas isoformas adultas
dependiendo del control neural en el que se encuentran y el músculo al cuál
están conformando. En cuanto al músculo Sóleo, en rata se ha observado
que tiene un rápido proceso regenerativo después de una lesión. Su
regeneración miofibrilar comienza desde el dia 3 a 5 después de la lesión y
luego rápidamente lidera una regulación baja de miosina HC2B y HC2X, y
una alta regulación de la miosina lenta (HC2A), claramente expresada
dependiendo del gen para el cual está codificado siendo plásticamente
reformable dependiendo de las condiciones ambientales y sus demandas.
(31)
Respecto a los parámetros a observar en el modelo experimental, a nivel
morfológico según la evidencia el músculo tiene una gran capacidad plástica
para regenerase dependiendo las condiciones sometidas comparativamente
con el músculo adulto. Cómo se comentaba anteriormente, el hecho de que
sean rápidos o lentos implica la diferenciación de las miosina y refleja que las
células satélite también son diferentes, pues se induce que hay tambiénheterogeneidad entre ellas proveniente de la información genética más no
de las líneas de edad siendo permisivas a las condiciones que se encuentran
y la remodelación en cuanto al tipo de fibra será influenciado por el ejercicio
físico pues demanda diferentes niveles metabólicos. Por tanto los músculos
tienen una alta capacidad adaptativa en respuesta involucrando parámetros
como el tamaño y tipo de la fibra que directamente se correlacionan con la
fuerza y resistencia a la fatiga. (36)
Así mismo esos tamaños fibrilares se adaptan dependiendo de su estructura
interna, por tanto la abundancia relativa de los componentes internos (ej
mitocondria) y extracelulares (ej. capilares y su densidad por área)
claramente influyen en su eficiencia y eficaces dentro de sus actividades
metabólicas. Si la fibra si es muy gruesa, es decir que su área es amplia,
implica que es inversamente proporcional a la capacidad aeróbica oxidativa
y a su densidad mitocondrial; dicha relación se encuentra en cada fibra
muscular pero el tamaño de cada fibra depende también de a qué músculo
corresponda, de tal manera que ciertas fibras con gran tamaño se
encuentran presentes en un músculo grande pero las mismas fibras tendrán
un tamaño menor si su músculo presenta fascículos delgados; esto además
está dado dependiendo de la característica general rápida o lenta de cada
músculo. Recientemente se encontró en un estudio (37) que las fibras 1A y
2A son más delgadas que las 2X y que las fibras tipo 1 son más grandes
que las tipo 2. (38)
Respecto a la densidad capilar, en las fibras de contracción lenta se pueden
ver mayor cantidad de vasos circundantes; en las ratas el ratio capilar por
fibra es de 2.85 en el sóleo y 1.46 en el peroneo siendo lento y rápido cadauno respectivamente. (39) y así mismo los porcentajes de perfusión de
oxigeno; en el ser humano el ratio capilar por fibra es de 4.92 en las tipo I y
en las tipo IIA 4.52 y 3.52 para las 2X, lo cual sugiere que a medida que va
disminuyendo su carácter oxidativo su ratio también. (31)
Es fundamental al tener en cuenta que hubo comparación entre grupos
experimentales, por tanto las condiciones del daño muscular cambiaron y su
fisiología también se modificó ya que la hipoxia a corto plazo genera
modificaciones a nivel ventilatorio y cardiovascular, presentando
hiperventilación taquicardia y hemoconcentración, así mismo la afinidad de la
hemoglobina por el O2 se modifica. Si el estímulo es permanente y se
convierte en crónico, la hiperventilación se mantiene y los niveles de
Bicarbonato en el LCR disminuyen, el volumen sistólico disminuye, la
capilarización aumenta, la eritropoyesis aumenta y la afinidad por el O2
disminuye. Se ha demostrado que las modificaciones sistémicas se
mantienen a nivel celular, lo cual indica que siempre sucederá lo mismo
cuando se presenta esta condición, pero es fundamental tener en cuenta las
demás condiciones contextuales pues dependiendo la intensidad y su
duración se podrán observar variabilidad en las adaptaciones fisiológicas que
tenga el individuo. (23)
De tal manera y acorde a los dos primeros párrafos del marco metodológico
en este apartado, se hizo una revisión teórica de los elementos necesarios
para desarrollar cada uno de los objetivos específicos de la pregunta.5.6 METODOLOGÍA DISEÑO EXPERIMENTAL
Una de las unidades de trabajo dentro de la investigación es la muscular, en
la cual la estudiante colaboró y profundizó en diferentes técnicas
histoquímicas para observar lo que estaba sucediendo a nivel celular en las
ratas de diferentes tiempos de evolución durante el entrenamiento físico
antes y después de su lesión.
Se ha tomado una n=3 en cada uno de los grupos observados, (control,
hipoxia intermitente e Hipoxia intermitente con ejercicio físico) en T (tiempo)0
(control), T3 y T7. Cada una de estas condiciones son observadas respecto
a los cambios morfo-funcionales que han tenido a través de pruebas
histoquímicas que dan cuenta de su plasticidad.
Se realiza entonces una descripción de dichos cambios y se realizan
comparaciones entre las ratas control, que no han sido expuestas al daño
muscular y cada uno de los tiempos después de la lesión, el grupo control y
el de hipoxia; así mismo se comparan los tiempos 3 y 7 respectivamente
entre si y los tiempos entre cada uno de los grupos condicionales.
Gráfico 3 Metodología diseño experimental de ¿Cuáles
son cambios morfo-funcionales a nivel micro-
estructural en las fibras musculares de Sóleo; tras una
lesión por sobre-esfuerzo en los diferentes grupos
experimentales (Control positivo, hipoxia y ejercicio e
hipoxia) a 3 y 7 días después de ocurrida la lesión?;
pregunta surgida dentro de la pasantía a través del
apoyo de David Rizo, Ramón Torrella y Ginés Viscor
Para poder obtener los datos de las variables y realizar la parte experimental
se tomaron las muestras seleccionadas aleatoriamente respecto a la
condición a la que pertenecían. Se procesaron a través de pruebashistoquímicas SDH, Tinción de capilares, ATPasa y Hematoxilina-Eosina.
Después cada muestra fue fotografiada. En las 3 primeras pruebas se
hicieron 3 fotografías de campos celulares (superior, medio e inferior) y en la
Hemotoxilina-Eosina se fotografiaron todos los campos celulares que más se
pudieron capturar para observar el daño muscular.
Para lo anterior se realizan mediciones a través del programa de
procesamiento de imagen “ImageJ” obteniendo los datos de las variables de
FCSA (Fyber Cross Area), FP (Fyber Perimeter), Circularidad y MMD
(Distancia difusión media) y parte del daño muscular. Los datos del resto de
variables se obtuvieron por conteo manual.
5.6.1 Planeación de estructura macro del procesamiento de muestras
El análisis de las muestras se realizó siguiendo la tabla 2, la cual orientó el
trabajo a lo largo del almacenamiento de información. Cabe aclarar que
estas muestras se analizaron junto con otras y sin orden específico; este
dependía del cronograma y planeación que se tuviera dentro de las prácticas
de laboratorio.
Tabla 2: Muestras procesadas para efectos de esta
investigación y la investigación macro del proyecto
desarrollado en FEH. 20135.7 RESULTADOS EXPERIMENTALES Y DISCUSIÓN
Se realizó la fase experimental en busca del cumplimiento de los objetivos
manteniendo una n de 3 por cada condición; Control (CTRL); Hipoxia (HIP) y
Ejercicio e Hipoxia (EHIP); pero por razones logísticas dentro del grupo de
investigación y dando prioridad a la sincronización de sus actividades con
otros centros de investigación, no se pudieron obtener todas las variables de
cada sujeto hasta el momento de la finalización de la pasantía de la
estudiante y por tanto dentro del análisis que ella realizó no genera
comparaciones estadísticas, pero si logra evidenciar de manera macro cuál
es la tendencia de los resultados obtenidos a través de los datos.
A través de la técnica Hematoxilina Eosina, respecto al daño muscular, fuera
de las muestras planificadas dentro del desarrollo de este documento, se
adicionaron los resultados obtenidos de 12 sujetos para ver la diferencia en
el día séptimo en cada uno de los tres grupos experimentales. En el estudio
macro que se adelantaba dentro del laboratorio de Fisiología animal de la
Universidad de Barcelona se tuvieron en cuenta más variables (área de
perimisio y endomisio, inflamación, células no mionucleares, fibras
anormales, 5 variables diferentes de formas poligonales, entre otros)
Se evidenciaron los siguientes resultados mostrando valores preliminares en
la media de las fibras anormales y las células que no son musculares. en el
número de células anormales con niveles más altos en hipoxia y ejercicio
que en el resto de condiciones, la hipoxia o hipoxia y ejercicio no parecen
influir en el número de células nuevas; estos registros se deben revisar ya
que al parecer la normalidad es más alta. Los niveles células de origendistinto al muscular; incluyendo las inflamatorias; disminuyen con mayor
medida en la intervención con Hipoxia y ejercicio.
Rata Total fibras Fibras anormales Fibras regenerativas Non-mionucle.
29 489 6.13 1.23 0.57
Ctrl 79 377 11.94 3.18 1.47
t07 100 495 7.27 1.01 0.84
116 460 7.39 1.09 0.94
Media 455.25 8.18 1.63 0.96
EHIP 70 268 3.73 1.12 0.89
87 244 2.05 0.82 0.55
t07 108 563 5.68 1.07 0.41
109 468 3.42 0.43 0.43
114 530 4.53 0.38 0.83
Media 414.6 3.88 0.76 0.62
HIP 68 353 5.67 1.13 0.46
t07 85 257 3.11 0.00 0.29
99 470 6.60 1.49 0.33
Media 360 5.12 0.87 0.36
Tabla 3: Resumen valores de daño muscular obtenido a través de técnica Hematoxilina-Eosina; Control (CTRL);
Hipoxia (HIP) y Ejercicio e Hipoxia (EHIP); Extracto tabla general Daño muscular creado por David Rizo. FEH- UB.
Pasantía UNAL- UB 2013.
En la gráfica anterior se puede evidenciar que del día 7 hay una disminución
A continuación se muestran los resultados de los diferentes sujetos
obtenidos a través de la tinción de capilares y la tinción de ATPasas dentro
de los respectivos grupos Control, hipoxia o hipoxia y ejercicio físico
clasificados por el tipo de fibra. Los resultados de las fibras tipo IIc en cada
una de las condiciones se han omitido debido al bajo porcentaje
representativo en el músculo y a que en este documento no se le dará mayor
profundidad a sus resultados (ver tabla 3).
Respecto al resto de variables morfo-funcionales, en la condición de ratas
control T3 y T7 e hipoxia T3 no fue posible obtener una n de 3 sino de 2 yaque las muestras que fueron procesadas durante el tiempo de estancia de la
estudiante no salieron bien y no se pudieron fotografiar los campos. El resto
de las muestras se procesarán en el mes de Julio.
Fibras tipo I en ratas control sin daño muscular (t0), y a 3 y 7días posteriores
a la lesión:
FIBRAS TIPO I
CONTROL T0
Capilares FCSA PER Circ Feret CCA CCP
R 37 9.69 4558.56 270.29 0.77 102.67 2.22 3.59
R 39 8.41 4804.25 272.70 0.80 105.17 1.93 3.16
R 40 8.06 4053.98 252.42 0.78 94.17 2.12 3.21
MEAN 8.72 4472.26 265.14 0.79 100.67 2.09 3.32
Tabla 4: Resumen valores Fibras tipo I de n=3. Ratas control positivo t0. Pasantía UNAL- UB 2013.
CONTROL T3
Capilares FCSA PER Circ Feret CCA CCP
R 6 3 7.95 3498 229 0.82 85.84 2.37 3.46
R 65 7.82 3696 231 1.46 56.53 2.23 3.40
Mean 7.88 3596.82 229.60 1.14 71.18 2.30 3.43
Tabla 5: Resumen valores Fibras tipo I de n=2. Ratas control positivo t3. Pasantía UNAL- UB 2013 Equipo FEH-
UNAL
CONTROL T7
Capilares FCSA PER Circ Feret CCA CCP
R 29 7.64 3530 239 0.77 88.23 2.25 3.22
R 116 7.24 4033 250 0.79 93.04 1.91 2.91
Mean 7.44 3781.65 244.48 0.78 90.63 2.08 3.06
Tabla 6: Resumen valores Fibras tipo I de n=2. Ratas control positivo t7. Pasantía UNAL- UB 2013 Equipo FEH-
UNALFibras tipo I en ratas expuestas a hipoxia a 3 y 7días posteriores a la lesión:
HIPOXIA T3
Capilares FCSA PER Circ Feret CCA CCP
R 115 6.48 3194.96 225.55 0.77 83.88 2.10 2.84
R 120 8.18 4437.87 270.83 0.75 103.73 1.97 3.04
Mean 7.33 3816.41 248.19 0.76 93.81 2.04 2.94
Tabla 7: Resumen valores Fibras tipo I de n=2. Ratas Hipoxia T3. Pasantía UNAL- UB 2013 Equipo FEH-UNAL
HIPOXIA T7
Capilares FCSA PER Circ Feret CCA CCP
R 5 5 9.59 3525.03 231.80 0.81 86.35 2.86 4.14
R 68 3818.78 249.21 0.76 92.90
R 99 3404.39 226.92 0.81 83.94
Mean 9.5 9 3582.73 235.97 0.80 87.73 2.8 6 4.1 4
Tabla 8: Resumen valores Fibras tipo I de n=2. Ratas Hipoxia T7. Dentro del proceso no se pudo obtener el número
de capilares de las ratas 68 y 69, lo cual no permite el cálculo del CCA y CCP. Pasantía UNAL- UB 2013 Equipo FEH-
U NAL
Fibras tipo I en ratas expuestas a hipoxia y ejercicio a 3 y 7 días posteriores a
la lesión:
EJERCICIO E HIPOXIA T3
Capilares FCSA PER Circ Feret CCA CCP
R 9 0 7.17 3990.29 252.21 0.78 95.19 1.89 2.86
R 110 9.75 3842.97 246.76 0.78 89.23 2.81 3.80
R 128 3495.95 229.93 0.81 85.00
Mean 8.4 6 3776.40 242.97 0.79 89.81 2.3 5 3.3 3
Tabla 9: Resumen valores Fibras tipo I de n=3. Ratas Hipoxia y ejercicio físico T3. Sin posible obtención conteo
capilar en un sujeto. Pasantía UNAL- UB 2013 Equipo FEH-UNAL
EJERCICIO E HIPOXIA T7
Capilares FCSA PER Circ Feret CCA CCP
R 7 0 4575.14 268.75 0.78 99.26
R 87 13. 18 4374.08 270.15 0.75 103.24 3.1 8 5.0 4
R 109 10.32 3905.98 246.46 0.80 91.68 2.96 4.33
Mean 11.75 4285.07 261.78 0.78 98.06 3.07 4.68
Tabla 10: Resumen valores Fibras tipo I de n=3. Ratas Hipoxia y ejercicio físico T3. Sin posible obtención conteo
capilar en un sujeto. Pasantía UNAL- UB 2013 Equipo FEH-UNALFIBRAS TIPO IIA
CONTROL T0
Capilares FCSA PER Circ Feret CCA CCP
R 37 8.26 3137.39 225.21 0.76 85.88 2.83 3.70
R 39 8.45 5125.81 280.00 0.82 107.39 1.68 3.02
R 40 7.73 3671.16 238.37 0.78 88.51 2.41 3.29
MEAN 8.15 3978.12 247.86 0.79 93.93 2.30 3.34
Tabla 11: Resumen valores Fibras tipo II de n=3. Ratas sin exposición a daño muscular. Pasantía UNAL- UB
2013 Equipo FEH-UNAL
CONTROL T3
Capilares FCSA PER Circ Feret CCA CCP
R 63 8.37 3600.31 234.07 0.81 87.92 2.40 3.57
R 65 7.80 3442.62 225.13 0.85 53.84 2.32 3.47
Mean 8.09 3521.46 229.60 0.83 70.88 2.36 3.52
Tabla 13: Resumen valores Fibras tipo II de n=2. Ratas recuperación pasiva T3. Pasantía UNAL- UB 2013
Equipo FEH-UNAL
CONTROL T7
Capilares FCSA PER Circ Feret CCA CCP
R 29 8.18 3899.98 248.98 0.78 90.96 2.24 3.33
R 116 6.70 3612.47 241.88 0.76 90.02 2.01 2.81
Mean 7.44 3756.22 245.43 0.77 90.49 2.13 3.07
Tabla 12: Resumen valores Fibras tipo II de n=2. Ratas recuperación pasiva T7. Pasantía UNAL- UB 2013
Equipo FEH-UNAL
HIPOXIA T3
Capilares FCSA PER Circ Feret CCA CCP
R 1 15 6.62 3442 233 0.77 86.12 2.01 2.82
R 120 8.38 4347 272 0.73 104.28 2.10 3.10
Mean 7.50 3894.16 252.40 0.75 95.20 2.05 2.96
Tabla 14: Resumen valores Fibras tipo II de n=2. Ratas expuestas a 3 sesiones de Hipoxia. Pasantía UNAL- UB
2013 Equipo FEH-UNAL
HIPOXIA T7
Capilares FCSA PER Circ Feret CCA CCP
R 55 9.29 2868.16 214.14 0.77 80.08 3.46 4.34
R 68 8.98 3759 248 0.76 90.09 2.39 3.63
R 99 3326 230 0.78 85.44
Mean 9.14 3317.63 230.72 0.77 85.20 2.93 3.98
Tabla 15: Resumen valores Fibras tipo II de n=2. Ratas expuestas a 7 sesiones de Hipoxia. Pasantía UNAL- UB
2013 Equipo FEH-UNALEJERCICIO E HIPOXIA T3
Capilares FCSA PER Circ Feret CCA CCP
R 9 0 6.58 3656.93 245.52 0.74 94.46 2.12 2.74
R 110 6.29 3018.89 226.26 0.72 83.58 2.08 2.78
R 128 3252.94 227.36 0.78 83.55
Mean 6.4 3 3309.58 233.05 0.75 87.20 2.1 0 2.7 6
Tabla 16: Resumen valores Fibras tipo II n=3. No pudo ser posible obtención el número de capilares de la
rata 128. Ratas expuestas a 3 sesiones de ejercicio e hipoxia . Pasantía UNAL- UB 2013 Equipo FEH-UNAL
EJERCICIO E HIPOXIA T7
Capilares FCSA PER Circ Feret CCA CCP
R 70 4239.27 264.24 0.75 99.19
R 87 9.75 2954.19 232.22 0.68 89.80 3.41 4.00
R 109 9.90 3500.53 233.49 0.80 85.52 3.03 4.28
Mean 9.82 3564.66 243.32 0.74 91.50 3.22 4.14
Tabla 17: Resumen valores Fibras tipo II de n=2. Ratas expuestas a 7 sesiones de ejercicio e hipoxia. Pasantía
UNAL- UB 2013 Equipo FEH-UNAL
En un panorama general, la distribución porcentual de fibras encontradas en
el Sóleo de cada una de las ratas de todos los grupos estudiados demuestra
que es un músculo oxidativo, con fibras que ejercen su funcionalidad original
a ser tónicas debido a su abundancia de fibras tipo I y a pesar de la lesión
este porcentaje se mantiene.
Gráfico 4. Resumen valores porcentuales de los 3 tipos de fibras en el músculo Sóleo en cada uno de los 3
grupos. Pasantía UNAL- UB 2013.Para poder describir de manera organizada a nivel estructural en cada uno
de los grupos se decidió graficar las variables del índice de número capilares
por unidad de área (CCA) y número de capilares por unidad de perímetro
(CCP) ya que son dos variables que visualmente pueden aportar índices que
relacionan 2 variables (capilaridad y área o perímetro) y a partir de lo anterior
se puede correlacionar con los demás datos.
A continuación se presentan los valores promedios de las ratas control, a t0,
t3 y t7 en las fibras tipo I y tipo IIa (Gráfico 5) :
Gráfico 5. Comparación temporal de las ratas control en los dos tipos de fibras más predominantes en Sóleo
del índice de capilaridad. Pasantía de investigación UNAL- UB FEH.
En el grupo control, se observó que en a t3/tres días después de la lesión
hay mayor capilarización por unidad de área y perímetro, y a t7 el CCA volvió
a los valores iniciales; esto se relaciona con el FCSA el cual disminuyó
progresivamente hasta el día 7 para ambos tipos de fibras (ver tablas 5 a 6
12 a13 y gráfico 5). Además se observaron cambios en la circularidad,: en eldía 3 fue de 0.84 y en el 7 disminuyó a 0.78 (fibras I), mostrando una
recuperación de la forma poligonal original (ver tabla 5 y6) .
La distancia de difusión media aumentó conforme pasaban los días (86.30 en
t3 a 90.63 en t7 fibras I y 70.88 en t3 y 90.49 en t7 para fibras IIa y su CCP
disminuyó respectivamente indicando mayor distancia por irrigar desde su
membrana hacia el núcleo con respecto al número de capilares que la irrigan
por micra (ver tabla 11 y12).
El porcentaje de fibras I y fibras IIa se mantuvo estable, lo cual mostró que la
lesión no produce cambios a nivel metabólico, a nivel morfológico al observar
la FCSA a t3 disminuye, lo cual puede dar indicios de que la lesión generó
atrofia muscular y por esto no hay más capilares pero si menor área.(ver
gráfico 4)
A continuación se presentan los valores promedios de las ratas expuestas a
Hipoxia como parte de su proceso de recuperación a t0, t3 y t7 en las fibras
tipo I y tipo IIa (Gráfico 6)Gráfico 6. Comparación temporal de las ratas Hipoxia en los dos tipos de fibras más predominantes en Sóleo
del índice de capilaridad. Pasantía UNAL- UB 2013. FEH.
En el grupo de hipoxia la circularidad no presentó grandes cambios ni en t3
ni en t7, como muestra las Tablas 14 y 15). Su MDD disminuyó en las ratas
sometidas a hipoxia en la evolución temporal y el CCA y CCP aumentaron
progresivamente en ambos tipos de fibras. (ver gráfico 6).
A continuación se presentan los valores promedios de las ratas expuestas a
Hipoxia y ejercicio como parte de su proceso de recuperación a t0, t3 y t7 en
las fibras tipo I y tipo IIa (Gráfico 7)
Gráfico 7. Comparación temporal de las ratas control en los dos tipos de fibras más predominantes en Sóleo
del índice de capilaridad. Pasantía UNAL- UB 2013. FEH.En el grupo expuesto a sesiones de Hipoxia más ejercicio las fibras
musculares disminuyeron de tamaño respecto al grupo control no
lesionado/t0, pero a t3 y t7, en ambos tipos de fibra, la FCSA es mayor que
en el grupo Control en los mismos tiempos (Ver Tabla 16 Y 17). En la
circularidad no hubo diferencias y se evidenció el progreso en la
capilarización por área y perímetro de t3 a t7(ver gráfico 7).
Al relacionarse entre grupos se obtiene que la circularidad en los grupos HIP
y EHIP se mantuvo en valores parecidos al de ratas no lesionadas tanto en
t3 como en t7, indicando una recuperación del daño muscular más rápida
(ver gráfico 8). En las fibras tipo IIa, no hubo diferencias significativas en
ninguno de los parámetros en t3.
Ahora se puede observar los índices de capilaridad de las fibras I y IIa a t 3 y
t7 en cada uno de los grupos:
Gráfico 8. Índice capilar por área y por perímetro de las 3 diferentes condiciones en el día 3
y 7 en el músculo Sóleo fibras I. Pasantía UNAL- UB 2013. FEH.Por parte de las fibras IIa, no hay aumento de la capilaridad y el área media
de las fibras disminuyó, lo que en el CCA se ve reflejado en su aumento en
el grupo ejercicio e hipoxia con respecto al de hipoxia pero no superan al
control.
Gráfico 9. Índice capilar por área y por perímetro de las 3 diferentes condiciones en el día 7 en el músculo
Sóleo fibras I y IIa. Pasantía UNAL- UB 2013. FEH.
En t7, tanto el grupo HIP como el grupo EHIP mostraron un aumento del
CCA y el CCP en ambos tipos de fibras. (ver gráfico 9) lo cual evidencia que
la capilarización aumentó por unidad de área pero también por unidad de
perímetro especialmente en las ratas expuestas a hipoxia más ejercicio; y
que comparando con los resultados del tiempo 3, estos valores en
aumentaron.5.8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
5.8.1 Respecto a los resultados experimentales aplicados
 Tras una lesión muscular, la circularidad en las secciones
transversales de las fibras aumenta, informando daño muscular. Al
exponerse a hipoxia e hipoxia y ejercicio la circularidad se mantiene
en valores similares a los de las ratas no expuestas a daño. Por lo
tanto, un protocolo de Hipoxia Hipobárica Intermitente como un
protocolo de Hipoxia Hipobárica Intermitente más Ejercicio resultan
eficaces para mitigar los efectos de la lesión.
 La capilarización (CCA) disminuyó en las ratas lesionadas; sin
embargo, las ratas expuestas a hipoxia y ejercicio e hipoxia
aumentaron su capilarización muscular rápidamente, tal y como ya
mostraron Viscor y cols (13) (40). Este aumento de la capilarización
podría preparar al músculo para una recuperación más rápida y una
vuelta al entrenamiento más eficaz.
 Teniendo en cuenta que el Sóleo ha sido descrito como un músculo
con predominio de fibras musculares oxidativas, se pudo ver que ante
la lesión los porcentajes de este grupo de fibras se mantienen sin
presentar cambios a nivel funcional, conservando su predominio en la
capacidad de contracción lenta, esto está supeditado a la demanda
del tipo de entrenamiento (aeróbico) al que fueron expuestas. Es
necesario seguir investigando la respuesta de este músculo ante
exigencias anaeróbicas para observar si se modifican sus porcentajesde tipos metabólicos teniendo en cuenta la capacidad plástica descrita
en la literatura.
 Hay una tendencia en la disminución del FCSA después del daño
tisular en los protocolos con Hipoxia, pero un aumento en los de
Ejercicio e Hipoxia acompañada de su aumento en la capilaridad
 Las aseveraciones anteriores deben tenerse en cuenta como un
preámbulo a los resultados que se han obtenido a lo largo de la
investigación, ya que la muestra (n=21) analizada al momento de
realizar este documento no es lo suficientemente grande para generar
relaciones estadísticas que solventen las afirmaciones hechas en los
párrafos anteriores, pero estos datos si dieron cuenta de la tendencia
con la cual va la recuperación de las ratas expuestas al experimento.
5.8.2 Respecto a la experiencia del proceso de pasantía
Cuando la estudiante inició la pasantía en investigación estaba a la
expectativa de hacer parte de un grupo como el de Fisiología adaptativa:
ejercicio e hipoxia , ya que representaba un reto el integrarse de manera
dinámica y acertada en el mundo de la investigación con personas que
realizan maestrías, doctorados y son docentes en esta área.(ver gráfico 3
sección K)
A través de los días y el desarrollo de las actividades la estudiante obtuvo
habilidades, destrezas y mayor confianza en los procedimientos realizados
en los laboratorios, así mismo en realizar análisis, interpretación y obtenerconclusiones frente a situaciones presentadas o estudiadas. Desde sus
conocimientos de Fisioterapia alimentó el análisis que hacían los
investigadores de otras disciplinas (como Biología) la visión del ser humano
como un ser integral, sin seccionarlo a través de la delimitación de un
músculo, procesos fisiológicos y análisis biomecánicos de una unidad tisular,
sino de iniciar a pensar sobre el movimiento corporal como un engranaje del
trabajo de todo el sistema en un entorno integral.
Cada una de las actividades en investigación realizadas en el grupo aportó
en su formación interdisciplinar, lo cual, sumado a los conocimientos previos
adquiridos en la formación previa dentro de la Carrera de Fisioterapia hacen
de la estudiante un elemento valioso dentro de grupos de investigación
nacional o internacional en el área de la salud.
Al aprender herramientas y conocimientos a partir de las revisiones teóricas,
la práctica empírica y la interacción con tecnologías, aumenta su
conocimiento y relación entre temas que posteriormente la estudiante puede
transferir a las demás personas, con un impacto social dentro del país.
Por otro lado manejar y recolectar información y datos, le es útil para la
acertada inferencia y asociación de resultados y comportamientos. Los
datos se traducen en observaciones de las características y cualidades del
objeto de estudio, y por tanto a partir de ellos, la estudiante aprendió a
cuantificar y cualificar lo que buscaba. El aprender sobre la manipulación de
muestras biológicas entrenó a la estudiante en la aplicación del método
científico en las investigaciones en las que colaboró y a aprendió a utilizar y
diseñar protocolos. Las anteriores habilidades sumadas a las herramientas
logísticas adquiridas, le dieron una visión general de cómo se realiza y
planea una investigación; además le enseñó a la estudiante a jerarquizar
procesos en orden a la correcta aplicación del método científico a través de
procesos ordenados cognitivos brindándole la posibilidad de que en el futuro,
con mucha más experiencia y práctica pueda coordinar múltiples proyectos
simultáneamente construyendo conocimiento de manera interdisciplinarcomprendiendo aún más tanto desde lo micro como macro el movimiento
corporal y estando a la vanguardia de lo que sucede en el entorno.
Respecto al procesamiento tisular, la estudiante, inmersa en el mundo de la
fisiología adaptativa, y desde su perfil fisioterapéutico, se ha interesado por el
análisis del movimiento normal y patológico desde niveles micros a partir del
entendimiento de la dinámica molecular del cuerpo y que dentro de la
intervención a pacientes le dio a la estudiante una visión más amplia de
cómo y dónde entrar a realizar la intervención para tener mayor eficacia y
eficiencia desde su engranaje académico.
Además de manera extra, la estudiante con parte de las herramientas y
habilidades que adquirió, profundizó y desarrolló una pregunta de
investigación dentro del periodo de pasante.
Dentro del propio tema con en el cual estuvo involucrada e investigando la
estudiante, le da conocimiento sobre nuevas herramientas de intervención
dentro del área de fisioterapia desde el punto de vista de mayor
capilarización y homeostasis celular tanto en pacientes patológicos como en
poblaciones deportistas, ya que la estudiante pudo concluir dentro de su
pasantía en el grupo de investigación que la hipoxia más ejercicio mejora los
tiempos de recuperación y remodelación tisular; lo anterior le permite al
fisioterapeuta intervenir con mayores demandas a nivel mecánico y estímulos
de estrés de manera más temprana en el tratamiento ya que el tejido tendrá
una mejor respuesta por sus propiedades intrínsecas.
Lo anterior se verá reflejado en el resultado de la intervención ya que
además de poder disminuir los tiempos de recuperación tisular, se podrá
disminuir el impacto del síndrome de desacondicionamiento físico y por
consiguiente se obtendrá mayor ganancia en las cualidades y calidad del
movimiento debido a una intervención más temprana.Finalmente, y de manera transversal, la estudiante dentro de la pasantía en
investigación tuvo la oportunidad de interactuar con bastantes personas
investigadoras de otro tipo de formación, adquiriendo una visión general y
macro de lo que sucede a nivel mundial en las dinámicas de investigación ya
que continuamente presenció por un lado las relaciones académicas que el
departamento mantenía a nivel Iberoamérica y de la Unión Europea; así
mismo su equipo de trabajo estaba integrado por personas de Islandia,
Brasil, Argentina, Grecia, Chile, Colombia, Reino Unido, Irán y por supuesto
España. El nivel internacional da nuevos puntos de vista no solo de la forma
como se investiga sino también las posibles oportunidades en el campo de
acción de la Fisioterapia.
Es por los anteriores puntos que se concluye que la estudiante Participó de
manera activa y competitiva dentro de las dinámicas al interior del grupo de
Fisiología Adaptativa: Ejercicio e Hipoxia de la Universidad de Barcelona,
teniendo como prioridad su investigación “¿Puede la hipoxia intermitente
contribuir a la regeneración tisular?”, durante el segundo semestre de 2013.
Así mismo al finalizar su estancia la estudiante obtuvo la aceptación en la
Maestría Fisiología Integrativa ofertada por el Departamento de Fisiología e
Inmunología de la Universidad de Barcelona, lo cual corroboró el engranaje
que tuvo como un miembro más del grupo de investigación.
5.8.3 Recomendaciones:
Desde el punto de vista investigativo, es fundamental continuar apoyando y
desarrollando espacios en donde se brinde la oportunidad de profundizar de
manera práctica con temas que abran nuevas estrategias de intervención
dentro del campo de acción del fisioterapeuta.La investigación aporta en la consolidación de las bases científicas en la
profesión y por tal motivo es importante fortalecer el aprendizaje y las bases
en investigación dentro de los procesos de formación desarrollados en la
Universidad Nacional de Colombia desde el pregrado, ya que a través de la
construcción continua de conocimiento y su evolución la institución y
específicamente la Carrera de Fisioterapia son reconocidos a nivel externo
por su alta calidad, punto fundamental en los procesos de reacreditación; Lo
anterior puede estimularse con la integración de estudiantes de pregrado en
grupos de investigación establecidos en donde se trabaje de manera
interdisciplinaria con otros departamentos y entes investigativos.
Desde la experiencia académica de la estudiante dentro del grupo de
investigación, se plantea la importancia de interdisciplinaridad generando una
red más extensa sobre las posibilidades de investigación respondiendo a
problemáticas integrales dentro de la sociedad, que a su vez se convierten
en puntos de referencia para que más fisioterapeutas puedan generar
investigaciones posteriores y de tal manera la profesión siempre esté a la
vanguardia respecto a temas actuales.
Como se nombraba dentro de los resultados, es fundamental que se trabaje
mucho más en equipo dentro de Colombia; que la interdisciplinaridad se dé
no solo por la construcción del conocimiento y constructos académicos sino
también para ayudarse mutuamente a nivel recursivo dentro de la sociedad
como equipos de trabajo que nutren el desarrollo del país, ya que desde la
experiencia tenida por la estudiante, el soporte económico de grandes
proyectos proviene de entes gubernamentales pero además de instituciones
privadas asociadas a diferentes facultades de las universidades en donde
todos trabajan por colaborarse mutuamente sin importar a qué gremio
pertenecen.
Las pasantías en investigación realizadas dentro de marcos
interinstitucionales y/o internacionales crean espacios en los cuales losfuturos profesionales conocen lo que se está desarrollando en otras partes y
motiva al estudiante a continuar relacionado con el mundo científico a través
de maestrías, doctorados, grupos de investigación, trabajos en colaboración
con otras instituciones entre otros.
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