Este documento resume conceptos clave de bioelectricidad como la carga eléctrica, el campo eléctrico, la corriente eléctrica, el potencial de membrana celular y los canales iónicos. Explica cómo los gradientes iónicos y la bomba sodio-potasio mantienen el potencial de membrana y cómo los potenciales de acción permiten la transmisión de señales eléctricas en las células excitables como las neuronas. También resume los fenómenos eléctricos que ocurren en el corazón

1. Bioelectricidad y Representación gráfica del
sistema eléctrico del cuerpo humano
Ballesteros Barraza Erick Fernando 1243899
Camacho Arambula Jennifer Sirlette 1245088
Chavez Castro Bryan 1244646
Llamas Ruiz Miguel Angel 1247783
Salinas Perea Ricardo 1242536
Grupo: 421-1
Equipo: 2

2. Electrostática
● Área de la física que se encarga de estudiar fenómenos asociados a
cargas eléctricas en reposo.
● Un cuerpo que se carga eléctricamente, por algún mecanismo, se dice
que adquiere carga electrostática.

3. Electrodinámica
Es el estudio de las relaciones entre los
fenómenos eléctricos, magnéticos y mecánicos.
Incluye el análisis de los campos magnéticos
producidos por las corrientes, las fuerzas
electromotrices inducidas por campos
magnéticos variables, la fuerza sobre las
corrientes en campos magnéticos.

4. Electricidad
Es una fuerza fundamental de la
naturaleza, análoga a la gravedad, cuya
diferencia radica en que la fuerza de
gravedad entre dos objetos depende de
sus masas, mientras que la fuerza
eléctrica depende de su carga.

5. Carga (q)
● Propiedad intrínseca de electrones y protones.
● Puede ser positiva o negativa.
● La unidad de carga en el sistema Internacional de Unidades es el
Coulomb (C).

6. ● Un electrón tiene una carga de 1.602 10-19 C mientras que un protón
tiene la misma cantidad de carga pero de signo contrario.
● Interacciones eléctricas: Son fenómenos de atracción o repulsión que se
dan entre cargas positivas (cationes, protones) y/o cargas negativas
(electrones, aniones) de manera independiente de la masa.

7. ● Los fenómenos biológicos ocurren en medio acuoso. Los iones más
importantes del cuerpo humano son el Na+, el K+ y el Cl-. Las
interacciones eléctricas entre éstos y otros iones están restringidas por
las membranas biológicas.

8. Corriente eléctrica
El movimiento de un cierto número de cargas (q) x unidad de tiempo de un
punto a otro de un conductor.

9. Ley de Coulomb
La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos
cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la
magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la
distancia que las separa.

10. El valor de la constante
de proporcionalidad
depende de las
unidades en las que se
exprese F, q, q’ y r.

11. Campo eléctrico de una carga puntual
● La fuerza que ejerce la carga Q sobre otra carga q situada a una distancia
r es.
● La fuerza F es repulsiva si las cargas son del mismo signo y es atractiva si
las cargas son de signo contrario.

12. Campo eléctrico de un dipolo
● Es un sistema de dos cargas de signo opuesto e igual magnitud cercanas
entre sí.
● Un dipolo eléctrico está formado por dos cargas, una positiva +Q y otra
negativa -Q del mismo valor, separadas una distancia d.

13. Diferencia de potencial
● Es el trabajo que tiene que realizar una fuerza externa para mover una
carga unitaria desde un punto a otro.
∆ VAB = ∆E / q
● Cuando la energía asociada al desplazamiento de 1 Coulomb es de 1
Joule, la diferencia de potencial es 1 volt
Volt = Joule/Coulomb

14. Equilibrio electroquímico
Se alcanza el equilibrio electroquímico cuando la carga + del compartimento B
aumenta de tal modo que repele más iones positivos.

15. Este equilibrio se debe a que:
● El gradiente de concentración provoca un movimiento del ión X+ desde el
compartimento más concentrado hacia el menos
● El gradiente eléctrico de tendencia opuesta que tiende a detener la
entrada de más iones X+

16. Principio de electroneutralidad de Pauling
Es un sistema por el cual se puede saber o estimar la carga de las moléculas o
de los iones, este principio dice y establece que la carga siempre está entre -1
y +1.

17. Ecuación de Nernst
Es utilizada en el cálculo de los potenciales de equilibrio de un ión a una
diferencia de concentración dada a través de la membrana

18. ● E: el potencial corregido del
electrodo.
● E^0: el potencial en
condiciones estándar
● R: la constante de los gases.
● T: la temperatura absoluta
● n: la cantidad de mol de
electrones que participan en
la reacción.
● F: la constante de Faraday
● kact: la constante de
equilibrio termodinámica

19. POTENCIAL DE MEMBRANA CELULAR
En una célula, el potencial de membrana es la energía asociada al pasaje de
una carga a través de la membrana. Los iones pasan por canales
transmembrana selectivos.

20. Una célula no se encuentra en
equilibrio electroquímico, porque
la permeabilidad para cada
especie iónica varía. Las células
están en estado estacionario;
cada especie iónica está
sometida a un gradiente
electroquímico que genera flujo
neto de iones, pero NO flujo neto
de cargas.

21. ● El potencial, por ende, estará determinado por el ion con mayor
permeabilidad. No puede aplicarse la Ecuación de Nernst para calcular el
potencial de membrana (Vm).

22. Canales Ionicos
Son proteínas integrales de membrana que, cuando se encuentran abiertos,
permiten el paso de iones.
Son selectivos en mayor o menor medida, y permiten el paso de uno o varios
tipos específicos de iones.

23. Bomba Na+/K+ ATPasa
● Si ∆V depende del flujo de iones,
y éste de su permeabilidad y su
gradiente químico, para
mantener diferencia de potencial
(∆V) habrá que mantener el
gradiente químico.
● En un sistema estacionario, como
la célula, la bomba Na +/K +
ATPasa impide la disipación del
gradiente.

24. EQUILIBRIO de GIBBS-DONNAN
● Membrana semipermeable
● Diferentes concentraciones de iones
● Iones que NO puedan atravesar la membrana (ej. proteínas)
LA PRESENCIA DE UN ION NO
DIFUSIBLE GENERA UNA
ASIMETRÍA EN LA DISTRIBUCIÓN
DE LOS IONES DIFUSIBLES

25. POTENCIAL DE ACCIÓN
Corresponde a un fenómeno que ocurre en las
células excitables (neuronas, músculo, otras).

26. ● El potencial de acción señala lo que pasa cuando la neurona transmite
información por el axón, lejos del soma.
● El potencial de acción es una explosión de actividad eléctrica creado por
una corriente despolarizadora.
● Cuando la despolarización alcanza cerca de -55 mV la neurona lanza un
potencial de acción.

27. FENOMENOS ELECTRICOS DEL CORAZON
Las contracciones rítmicas del
corazón que bombean la
sangre vivificante, se producen
en respuesta a secuencias de
pulsos de control eléctricos
periódicos.

28. El marcapasos natural es un conjunto
especializado de fibras nerviosas
llamado nódulo sinoauricular (nódulo
SA). Las neuronas son capaces de
producir impulsos eléctricos llamados
potenciales de acción.

29. El paquete de células activas en
el nodo SA, desencadenan una
secuencia de eventos eléctricos
en el corazón, que controlan el
patrón de contracciones
musculares ordenadas, que
bombean la sangre hacia fuera
del corazón.

30. Los potenciales eléctricos (voltajes) que se generan en el cuerpo, tienen su origen
en los potenciales de membrana, en donde las diferencias en las concentraciones
de iones positivos y negativos, dan una separación localizada de cargas. Esta
separación de cargas se llama polarización.

31. REFERENCIAS
Campo, A. (2016) Campo y potencial eléctrico de una carga puntual. Recuperado de
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/electrico/campo/campo.html
Curcó, R. (2014) Generalidades de Bioelectricidad. Recuperado de
https://ricardocurco.files.wordpress.com/2013/12/sinapsis-y-transmisic3b3n-neuromuscular.pdf
Dispensa, J. (2016) Bioelectricidad y potencial de membrana. Recuperado de
http://www.sicoenergetica.com/PDF/Bioelectricidad-y-potencial-de-membrana.pdf
Ecured (2017) Ley de Coulomb. Recuperado de https://www.ecured.cu/Ley_de_Coulomb
Instituto Químico Biológico (2014) Equilibrio iónico y potencial de membrana. Recuperado de
http://www.iqb.es/cbasicas/fisio/cap02/cap2_01.htm
Olmo, M. (2016) Campo eléctrico. Recuperado de http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elefie.html
Verdugo, H. (2013) Electrostática. Recuperado de http://www.hverdugo.cl/conceptos/conceptos/electrostatica.pdf