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Experimento: Potenciales de Acción Musculares

En este experimento vamos a analizar la actividad EMG (elecromiográfica) con más detalle. La actividad muscular que vimos en nuestro experimento previo se debió a muchas fibras musculares contrayéndose al mismo tiempo. Al sumar la actividad eléctrica de cada fibra, obtienes una señal EMG muy grande, la que puedes detectar usando electrodos de superficie. Pero, ¿y qué pasa con la señales individuales de cada fibra? ¿Cómo se controlan sus contracciones?

Tiempo 30 Minutos
Dificultad Principiante

¿Qué vas a aprender?

Este experimento te va a enseñar a usar tu SpikerBox EMG para registrar actividad neuronal o de unidades motoras en los músculos que están en los pequeños espacios interóseos de tus manos. ¿Se te ocurren otros músculos pequeños que investigar?

Prácticos Requeridos

  • SpikerBox EMG - Debieras estar familiarizado con el funcionamiento de tu SpikerBox EMG y un Smartphone, iPad, o computador.


Antecedentes

Hay dos cosas que determinan la fuerza de la contracción: 1) la tasa de potenciales de acción que ocurren en la célula nerviosa y sus fibras musculares asociadas, y 2) el "número" de unidades motoras reclutadas. La tasa de potenciales de acción es un código muy similar al que viste en la pata de la cucaracha. A más potenciales de acción, mayor contracción. El reclutamiento, sin embargo, es un concepto nuevo.

En una contracción muscular relativamente débil, se reclutan primero las unidades motoras con el menor número de fibras musculares. Estas pequeñas unidades motoras producen pequeños fuerzas (espasmos) cuando se contraen. Si aumentas la fuerza de contracción lo que ocurre es que gradualmente vas reclutando unidades motoras más y más grandes, con mayor cantidad de fibras musculares. En consecuencia, se producen fuerzas cada vez más grandes. Al mismo tiempo que se reclutan más y más unidades motoras, éstas también disparan más y más rápido (más "espasmos" por segundo equivalen a más fuerza). Todos estos espasmos se terminan sumando en el músculo. Por esto nos encantan tanto las unidades motoras... convierten el código del sistema nervioso en una fuerza muscular perfectamente ajustada, que tira de un tendón conectado a un hueso - y te permiten masticar la comida, chutear una pelota, apretar una tecla, o abrazar a quien amas.

¡Nosotros podemos usar el SpikerBox EMG para registrar los potenciales de acción de músculos individuales cuando los contraes! Uno de los experimentos de EMG más simples se aprovecha del hecho que la mayoría de los músculos que controlan tu mano están en realidad en tu antebrazo. Mueve tus dedos hacia arriba y hacia abajo. Estos movimientos están controlados por los músculos flexor digitorum superficialis y extensor digitorum communis que están en tu antebrazo. Ahora, mueve tus dedos de lado a lado. Este movimiento está controlado por los músculos dorsal interossei que son de los pocos que están en tu mano. Como el SipkerBox sólo detecta actividad eléctrica local, si ponemos los electrodos sobre tu mano, ¿esperarías ver alguna diferencia al mover los dedos de arriba y abajo vs moverlos de lado a lado? ¡Vamos a ver!

Video

Experimento

  1. Coloca los clips Rojo y Negro cada uno de los conductores de bronces de nuestro "Electrodo/palito de helado" que venía con tu SpikerBox"
  2. Ubica la hendidura ("valle") entre los nudillos de tu mano.
  3. Coloca los electrodos sobre tu mano entre los nudillos como se muestra abajo. Asegúrate de poner un poco de gel conductor entre cada electrodo y tu piel. Con esto vas a poder aumentar la calidad de la señal (sin gel, lo más probable es que solo captes ruido).
  4. Conecta el SpikerBox EMG a los cables conectados a los conductores de bronce. Es importante que también conectes el cable blanco (desnudo, clip sin color) a una parte de tu cuerpo - este es el electrodo de referencia. Puedes adjuntarlo a la tachuela de bronce que está al final de los electrodos, o tan solo sujetar el clip con tu mano.
  5. Enciende el SpikerBox EMG.
  6. Mueve tu dedo medio (o el anular), ya sea de lado a lado, o arriba y abajo.
  7. Ahora, trata de aislar los músculos de tu antebrazo responsables del movimiento de arriba hacia abajo. ¿Puedes encontrar el flexor digitorum superficialis?
  8. Conecta tu Smartphone y ve si puedes detectar potenciales de acción motores. Quizás tengas que esforzaste un poco y "pensar en mover" un solo músculo, para generar un solo potencial de acción y poder verlo. ¡Sabemos que puedes hacerlo!