Bioelectricidad.
Equipo 5:
● Cortez Juarez Jesus Alejandro
● Dávalos Flores Miriam Sinaí
● Sánchez De la Vega Zavala Rodolfo
● Sainz Rubio Ingrid Janeth
422-1
Bioelectricidad.
Es una rama de las ciencias biológicas que estudia el fenómeno
consiste en la producción de campos magnéticos o eléctricos
producidos por seres vivos; estos dos conceptos van
fuertemente unidos, ya que toda corriente eléctrica produce un
campo magnético.
Objetivos
❏ Identificar los componentes de un circuito eléctrico y conocer los efectos de la
electricidad en el cuerpo humano
❏ Determinar algunas aplicaciones de la electricidad en la medicina
❏ Aplicar los conceptos de bioelectricidad en la fisiología del sistema nervioso
Algunos ejemplos de bioelectricidad son:
● Potencial eléctrico de las membranas celulares.
● Corrientes eléctricas que fluyen en nervios y músculos como
consecuencia del potencial de acción.
Se fundamenta en leyes y principios de la física eléctrica a
partir de los cuales se estudian los fenómenos bioeléctricos que
ocurren en el organismo y para comprensión de dispositivos que
proporcionan registros eléctricos.
Fundamentos de la bioelectricidad
Fundamentos de la bioelectricidad
Leyes y principios de la física eléctrica
➔ a partir de los cuales se estudian los fenómenos bioeléctricos que ocurren en el
organismo:
★ Transporte de iones a través de la membrana
★ Transferencia de impulsos de nervios
★ Contracción de las fibras musculares
Fundamentos de la bioelectricidad
➔ Comprensión de dispositivos que proporcionan diversos registros eléctricos:
★ Electrocardioagrama
★ Electroencefalograma
★ Electromiograma
Electricidad.
● Es una fuerza fundamental de la naturaleza, la cual es producida por el
movimiento e interacción entre las cargas eléctricas positivas y negativas de los
cuerpos físicos.
● Estudia cargas que ejercen fuerza sobre otra cargas regidas por la ley de
coulomb y cargas en movimiento que conforman la corriente eléctrica.
Aisladores y Conductores
La materia está compuesta de átomos muy pequeños Cada átomo tiene un núcleo aún
más pequeño, muy denso y cargado positivamente; el cual está rodeado de electrones
livianos y cargados negativamente.
En muchos metales los electrones más cercanos están fuertemente ligados al núcleo
pero un electrón del exterior puede estar relativamente libre para ser transferido de
un átomo a otro Éstos electrones pueden moverse libremente y por lo tanto son
llamados “electrones libres”
Aisladores y Conductores
Un buen conductor posee una cantidad apreciable de electrones libres y por
eso conduce la carga con una resistencia relativamente pequeña;
Un aislador, tiene muy pocos o no tiene electrones libres y posee una
elevada resistencia a la conducción de cargas o lo que es lo mismo la carga
se mueve con dificultad
Campo Eléctrico
Las fuerzas eléctricas como las fuerzas gravitacionales son fuerzas de acción distinta
que se manifiestan sin que haya ningún contacto entre los cuerpos.
Estas fuerzas se aproximan a cero cuando las distancias tienden a infinito
Cada carga modifica las propiedades del medio que la rodea estableciendo un campo
eléctrico análogo al campo gravitacional producido por cada masa: atraccion o
repulsion
Campo Eléctrico
La fuerza F que ejerce el conjunto de cargas sobre cualquier otra carga
positiva que en el punto P es la suma vectorial de las fuerzas, que cada
carga ejerce individualmente sobre q.
E = F / q
Potencial Electrico
El potencial eléctrico (V) en un punto es el trabajo requerido para mover una carga
unitaria q (energía o trabajo por unidad de carga) desde ese punto hasta el infinito,
donde el potencial es 0.
V = W / q
Fuerzas elementales de la naturaleza
Dentro del átomo hay tres clases de partículas: protones, neutrones y
electrones. Los protones y neutrones están fuertemente unidos entre sí para
formar el denso núcleo central del átomo. El núcleo contiene el 99,95 % de
la masa del átomo y los electrones el 0,05 % restante de masa y ocupan la
mayor parte del volumen.
Los protones, neutrones y electrones no están compuestos de partículas más
pequeñas y se nombran partículas elementales, las fuerzas que existen entre
ellos son las fuerza elementales de la naturaleza. Toda la materia está
compuesta de estas partículas y por lo tanto todas las fuerzas se pueden
entender por las fuerzas fundamentales existentes entre ellas.
Las fuerzas fundamentales que se conocen son:
● Fuerza gravitacional
● Fuerza electromagnética
● Fuerza nuclear
● Fuerza débil
Carga eléctrica.
Son partículas que ejercen fuerza atractivas y repulsivas entre ellas.
La interacción entre carga y campo eléctrico dará origen a una de las cuatro
interacciones fundamentales que es la interaccion electromagnetica.
Ley de coulomb
Proporciona la magnitud de la fuerza eléctrica que cualquier objeto ejerce sobre
otro. La dirección de la fuerza eléctrica siempre es a lo largo de la línea que une los
dos objetos. Si las dos cargas tienen el mismo signo se repelen . Si las dos cargas
tienen signos opuestos se atraen.
Atracción y Repulsión
Si las cargas eléctricas se mantienen constantes, la fuerza de atracción de repulsión
entre ellas es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Si ambas cargas tienen el mismo signo la fuerza es repulsiva. Si las dos cargas
tienen signos opuestos la fuerza es atractiva.
Ley de la conservación de la carga
En cualquier proceso físico la carga total no cambia.
El principio de conservación de la carga
establece que no hay destrucción ni
creación neta de carga eléctrica, y
afirma que en todo proceso
electromagnético la carga total
de un sistema aislado se conserva.
Primera ley de Kirchhoff
Describe con precisión la situación del circuito:
◊ La suma de las tensiones en un bucle de corriente
cerrado es cero.
◊ Las resistencias son sumideros de potencia,
mientras que la batería es una fuente de potencia.
Segunda ley de Kirchhoff
La corriente que circula hacia un nodo o punto de derivación es igual a la suma de las
corrientes que abandonan el nodo o derivación.
I1= E / R1=250 / 5 = 50mA
I2 = E / R2 = 250 / 20 =12,5mA
I3 = E / R3 = 250 / 8 = 31,25 mA
Corriente eléctrica.
Circulación de cargas o electrones a través de un circuito
eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al
polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz.
Potencial de acción
Es la transmisión del impulso a través de la neurona cambiando las concentraciones
intracelulares y extracelulares de cierto iones.
Potencial de reposo
El estado donde no se transmiten impulsos por las neuronas.
Potencial de membrana
Es el voltaje que le dan a la membrana las concentraciones de los iones en ambos
lados de ella.
Canales sodio-potasio
Para producir electricidad la célula de tu cuerpo usa un mecanismo
llamado “compuerta sodio-potasio”.
Cuando el cuerpo necesita enviar un mensaje de un punto al otro, la
célula abre la compuerta, y los iones de sodio y potasio se pueden
mover libremente dentro y fuera de la célula.
El potasio cargado negativamente sale de la célula, y los iones de sodio
cargados positivamente entran en ella.
El resultado es un cambio en las concentraciones de ambas sustancias,
y en sus cargas eléctricas. Esto genera una especie de “chispa
eléctrica”.
Potencial de acción de las células miocárdicas
El potencial de acción es el mecanismo básico que utiliza el músculo cardíaco para
transmitir un impulso eléctrico.
Es el primer responsable del movimiento, y el corazón puede generar un latido, a
partir de un fenómeno muy breve en el cual la membrana de la célula se
“despolariza”, el interior de la membrana se hace menos negativo que en reposo.
El corazón puede latir en ausencia de inervación,puesto que la actividad
eléctrica(marcapaso) que da la actividad eléctrica se origina en el propio
corazón siendo así tiene una importante propiedad de ser autónomo.
Los potenciales de acción que se originan se conducen a lo largo de todo el
miocardio en una secuencia temporal específica, posterior a la cual se
presentarán los fenómenos físicos, que también son desarrollados de una forma
secuencial y única.
Cuando la célula es estimulada eléctricamente, empieza una secuencia de
acciones, que incluyen la entrada y salida de múltiples cationes y
aniones(átomos cargados eléctricamente Ca,K,Na), que conjuntamente
producen el potencial de acción celular, propagando la estimulación eléctrica
a las células adyacentes.
De esta manera, la estimulación eléctrica pasa de una célula a todas las células que la
rodean, alcanzando a todas las células del corazón.
Existe una diferencia de potencial eléctrico entre el interior de una célula y
el fluido extracelular que le rodea, y esta diferencia se llama potencial de
membrana, más pronunciado en las células nerviosas y musculares donde, en
estado de reposo , el potencial interior es de unos -85mV con respecto al
potencial exterior.
La función especializada del sistema nervioso es propagar cambios en el
potencial de membrana en el interior de una célula (neurona) y transmitirlo
a otras células, lo que ayuda al cuerpo a coordinar la actividad con la
información proveniente de tanto los entornos internos como de los externos
al sistema nervioso central, donde es procesada.
Los impulsos nerviosos llevan señales de información desde las células
sensoriales al cerebro y mandan señales en sentido inverso desde el cerebro
a las células musculares, al alcanzar una fibra muscular, produce cambios de
potencial semejantes que se propagan a lo largo de la fibra, iniciando la
contracción de la misma.
Una vez generados, el potencial de acción es propagado a lo largo del nervio.
Es caracterı́stico de la conducció del potencial acción, que permanezca constante a lo
largo del camino de propagación, ya que el potencial de acción es generado en todos
los puntos de la membrana, obedeciendo “toda o ninguna ley”.
Bibliografía:
● Cromer,A.(1996)Física para las ciencias de la vida segunda edición.
España: Editorial Reverté.
● Capítulo I-Bioelectricidad.
http://www.fcs.uner.edu.ar/cfc/descargar.php?abajar=BIOELECTRICIDAD.doc
● Varela, O. y Riveiro, I.(S.f.)Efectos del campo electromagnético en el organismo. S.l.
S.e.
● https://es.scribd.com/doc/49739184/Atracciones-y-Repulsiones
● http://dsa-research.org/teresa/Electronica/T01-3.pdf
● Lic. Alejandra Galvez, Anatomia y fisiologia cardiaca.
https://sites.google.com/site/anatomiacardiaca/unidad-4
● Karina Brevis, Potencial de reposo y potencial de acción.
https://es.slideshare.net/kobold2/potencial-dereposoypotencialdeaccion
● Ramírez-Ramírez Fco. Jaffet, Ciencias básicas vol. 1(2009) Fisiologia cardiaca.
http://www.medigraphic.com/pdfs/revmed/md-2009/md093d.pdf.

Bioelectricidad. (1)

  • 1.
    Bioelectricidad. Equipo 5: ● CortezJuarez Jesus Alejandro ● Dávalos Flores Miriam Sinaí ● Sánchez De la Vega Zavala Rodolfo ● Sainz Rubio Ingrid Janeth 422-1
  • 2.
    Bioelectricidad. Es una ramade las ciencias biológicas que estudia el fenómeno consiste en la producción de campos magnéticos o eléctricos producidos por seres vivos; estos dos conceptos van fuertemente unidos, ya que toda corriente eléctrica produce un campo magnético.
  • 3.
    Objetivos ❏ Identificar loscomponentes de un circuito eléctrico y conocer los efectos de la electricidad en el cuerpo humano ❏ Determinar algunas aplicaciones de la electricidad en la medicina ❏ Aplicar los conceptos de bioelectricidad en la fisiología del sistema nervioso
  • 4.
    Algunos ejemplos debioelectricidad son: ● Potencial eléctrico de las membranas celulares. ● Corrientes eléctricas que fluyen en nervios y músculos como consecuencia del potencial de acción.
  • 5.
    Se fundamenta enleyes y principios de la física eléctrica a partir de los cuales se estudian los fenómenos bioeléctricos que ocurren en el organismo y para comprensión de dispositivos que proporcionan registros eléctricos. Fundamentos de la bioelectricidad
  • 6.
    Fundamentos de labioelectricidad Leyes y principios de la física eléctrica ➔ a partir de los cuales se estudian los fenómenos bioeléctricos que ocurren en el organismo: ★ Transporte de iones a través de la membrana ★ Transferencia de impulsos de nervios ★ Contracción de las fibras musculares
  • 7.
    Fundamentos de labioelectricidad ➔ Comprensión de dispositivos que proporcionan diversos registros eléctricos: ★ Electrocardioagrama ★ Electroencefalograma ★ Electromiograma
  • 8.
    Electricidad. ● Es unafuerza fundamental de la naturaleza, la cual es producida por el movimiento e interacción entre las cargas eléctricas positivas y negativas de los cuerpos físicos. ● Estudia cargas que ejercen fuerza sobre otra cargas regidas por la ley de coulomb y cargas en movimiento que conforman la corriente eléctrica.
  • 9.
    Aisladores y Conductores Lamateria está compuesta de átomos muy pequeños Cada átomo tiene un núcleo aún más pequeño, muy denso y cargado positivamente; el cual está rodeado de electrones livianos y cargados negativamente. En muchos metales los electrones más cercanos están fuertemente ligados al núcleo pero un electrón del exterior puede estar relativamente libre para ser transferido de un átomo a otro Éstos electrones pueden moverse libremente y por lo tanto son llamados “electrones libres”
  • 10.
    Aisladores y Conductores Unbuen conductor posee una cantidad apreciable de electrones libres y por eso conduce la carga con una resistencia relativamente pequeña; Un aislador, tiene muy pocos o no tiene electrones libres y posee una elevada resistencia a la conducción de cargas o lo que es lo mismo la carga se mueve con dificultad
  • 11.
    Campo Eléctrico Las fuerzaseléctricas como las fuerzas gravitacionales son fuerzas de acción distinta que se manifiestan sin que haya ningún contacto entre los cuerpos. Estas fuerzas se aproximan a cero cuando las distancias tienden a infinito Cada carga modifica las propiedades del medio que la rodea estableciendo un campo eléctrico análogo al campo gravitacional producido por cada masa: atraccion o repulsion
  • 12.
    Campo Eléctrico La fuerzaF que ejerce el conjunto de cargas sobre cualquier otra carga positiva que en el punto P es la suma vectorial de las fuerzas, que cada carga ejerce individualmente sobre q. E = F / q
  • 13.
    Potencial Electrico El potencialeléctrico (V) en un punto es el trabajo requerido para mover una carga unitaria q (energía o trabajo por unidad de carga) desde ese punto hasta el infinito, donde el potencial es 0. V = W / q
  • 14.
    Fuerzas elementales dela naturaleza Dentro del átomo hay tres clases de partículas: protones, neutrones y electrones. Los protones y neutrones están fuertemente unidos entre sí para formar el denso núcleo central del átomo. El núcleo contiene el 99,95 % de la masa del átomo y los electrones el 0,05 % restante de masa y ocupan la mayor parte del volumen.
  • 15.
    Los protones, neutronesy electrones no están compuestos de partículas más pequeñas y se nombran partículas elementales, las fuerzas que existen entre ellos son las fuerza elementales de la naturaleza. Toda la materia está compuesta de estas partículas y por lo tanto todas las fuerzas se pueden entender por las fuerzas fundamentales existentes entre ellas.
  • 16.
    Las fuerzas fundamentalesque se conocen son: ● Fuerza gravitacional ● Fuerza electromagnética ● Fuerza nuclear ● Fuerza débil
  • 17.
    Carga eléctrica. Son partículasque ejercen fuerza atractivas y repulsivas entre ellas. La interacción entre carga y campo eléctrico dará origen a una de las cuatro interacciones fundamentales que es la interaccion electromagnetica.
  • 18.
    Ley de coulomb Proporcionala magnitud de la fuerza eléctrica que cualquier objeto ejerce sobre otro. La dirección de la fuerza eléctrica siempre es a lo largo de la línea que une los dos objetos. Si las dos cargas tienen el mismo signo se repelen . Si las dos cargas tienen signos opuestos se atraen.
  • 19.
    Atracción y Repulsión Silas cargas eléctricas se mantienen constantes, la fuerza de atracción de repulsión entre ellas es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Si ambas cargas tienen el mismo signo la fuerza es repulsiva. Si las dos cargas tienen signos opuestos la fuerza es atractiva.
  • 20.
    Ley de laconservación de la carga En cualquier proceso físico la carga total no cambia. El principio de conservación de la carga establece que no hay destrucción ni creación neta de carga eléctrica, y afirma que en todo proceso electromagnético la carga total de un sistema aislado se conserva.
  • 21.
    Primera ley deKirchhoff Describe con precisión la situación del circuito: ◊ La suma de las tensiones en un bucle de corriente cerrado es cero. ◊ Las resistencias son sumideros de potencia, mientras que la batería es una fuente de potencia.
  • 22.
    Segunda ley deKirchhoff La corriente que circula hacia un nodo o punto de derivación es igual a la suma de las corrientes que abandonan el nodo o derivación. I1= E / R1=250 / 5 = 50mA I2 = E / R2 = 250 / 20 =12,5mA I3 = E / R3 = 250 / 8 = 31,25 mA
  • 23.
    Corriente eléctrica. Circulación decargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz.
  • 24.
    Potencial de acción Esla transmisión del impulso a través de la neurona cambiando las concentraciones intracelulares y extracelulares de cierto iones. Potencial de reposo El estado donde no se transmiten impulsos por las neuronas.
  • 25.
    Potencial de membrana Esel voltaje que le dan a la membrana las concentraciones de los iones en ambos lados de ella.
  • 26.
    Canales sodio-potasio Para producirelectricidad la célula de tu cuerpo usa un mecanismo llamado “compuerta sodio-potasio”. Cuando el cuerpo necesita enviar un mensaje de un punto al otro, la célula abre la compuerta, y los iones de sodio y potasio se pueden mover libremente dentro y fuera de la célula.
  • 27.
    El potasio cargadonegativamente sale de la célula, y los iones de sodio cargados positivamente entran en ella. El resultado es un cambio en las concentraciones de ambas sustancias, y en sus cargas eléctricas. Esto genera una especie de “chispa eléctrica”.
  • 28.
    Potencial de acciónde las células miocárdicas El potencial de acción es el mecanismo básico que utiliza el músculo cardíaco para transmitir un impulso eléctrico.
  • 29.
    Es el primerresponsable del movimiento, y el corazón puede generar un latido, a partir de un fenómeno muy breve en el cual la membrana de la célula se “despolariza”, el interior de la membrana se hace menos negativo que en reposo.
  • 30.
    El corazón puedelatir en ausencia de inervación,puesto que la actividad eléctrica(marcapaso) que da la actividad eléctrica se origina en el propio corazón siendo así tiene una importante propiedad de ser autónomo.
  • 31.
    Los potenciales deacción que se originan se conducen a lo largo de todo el miocardio en una secuencia temporal específica, posterior a la cual se presentarán los fenómenos físicos, que también son desarrollados de una forma secuencial y única.
  • 32.
    Cuando la célulaes estimulada eléctricamente, empieza una secuencia de acciones, que incluyen la entrada y salida de múltiples cationes y aniones(átomos cargados eléctricamente Ca,K,Na), que conjuntamente producen el potencial de acción celular, propagando la estimulación eléctrica a las células adyacentes.
  • 33.
    De esta manera,la estimulación eléctrica pasa de una célula a todas las células que la rodean, alcanzando a todas las células del corazón.
  • 34.
    Existe una diferenciade potencial eléctrico entre el interior de una célula y el fluido extracelular que le rodea, y esta diferencia se llama potencial de membrana, más pronunciado en las células nerviosas y musculares donde, en estado de reposo , el potencial interior es de unos -85mV con respecto al potencial exterior.
  • 35.
    La función especializadadel sistema nervioso es propagar cambios en el potencial de membrana en el interior de una célula (neurona) y transmitirlo a otras células, lo que ayuda al cuerpo a coordinar la actividad con la información proveniente de tanto los entornos internos como de los externos al sistema nervioso central, donde es procesada.
  • 36.
    Los impulsos nerviososllevan señales de información desde las células sensoriales al cerebro y mandan señales en sentido inverso desde el cerebro a las células musculares, al alcanzar una fibra muscular, produce cambios de potencial semejantes que se propagan a lo largo de la fibra, iniciando la contracción de la misma.
  • 37.
    Una vez generados,el potencial de acción es propagado a lo largo del nervio. Es caracterı́stico de la conducció del potencial acción, que permanezca constante a lo largo del camino de propagación, ya que el potencial de acción es generado en todos los puntos de la membrana, obedeciendo “toda o ninguna ley”.
  • 38.
    Bibliografía: ● Cromer,A.(1996)Física paralas ciencias de la vida segunda edición. España: Editorial Reverté. ● Capítulo I-Bioelectricidad. http://www.fcs.uner.edu.ar/cfc/descargar.php?abajar=BIOELECTRICIDAD.doc ● Varela, O. y Riveiro, I.(S.f.)Efectos del campo electromagnético en el organismo. S.l. S.e. ● https://es.scribd.com/doc/49739184/Atracciones-y-Repulsiones ● http://dsa-research.org/teresa/Electronica/T01-3.pdf ● Lic. Alejandra Galvez, Anatomia y fisiologia cardiaca. https://sites.google.com/site/anatomiacardiaca/unidad-4 ● Karina Brevis, Potencial de reposo y potencial de acción. https://es.slideshare.net/kobold2/potencial-dereposoypotencialdeaccion ● Ramírez-Ramírez Fco. Jaffet, Ciencias básicas vol. 1(2009) Fisiologia cardiaca. http://www.medigraphic.com/pdfs/revmed/md-2009/md093d.pdf.