S_15 Actividad electrica del corazon

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S_15 Actividad eléctrica del corazón
• Sistema eléctrico del corazón
• Potencial de membrana y su relación con el potencial de 
difusión
• El potencial de acción y de reposo
• Efectos biológicos de la radiación
• Tomografía axial vs resonancia magnética nuclear
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ACTIVIDAD ELECTRICA DEL CORAZON
El corazón tiene un sistema eléctrico autónomo de generación de pulsos 
eléctricos que le permite un funcionamiento continuo ↤ "#$"%
Sistema eléctrico autónomo
Potencial de membrana y su relación con el potencial de difusión
El potencial de membrana o potencial de reposo se debe al equilibrio 
entre la difusión de iones por efecto del gradiente de potencial 
químico y el movimiento de los iones debido al gradiente de potencial 
eléctrico que según la ecuación de Nernst es de -90 mV
La despolarizacion momentánea o alteración súbita del potencial de 
membrana por transición de iones de sodio, potasio o calcio, 
constituye el potencial de acción que viaja a lo largo del axón de las 
células nerviosas transportando un mensaje desde o hacia el cerebro
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwiD-oyS0P3tAhWs1VkKHUBlCVoQFjAMegQIOBAC&url=https%3A%2F%2Fwww.fairview.org%2Fpatient-education%2F82748&usg=AOvVaw1f2-sgR3_m1BDJOEzFBdmx
En el caso de una célula, el potencial de membrana o potencial de reposo
toma valores que no son valores de un equilibrio. Esto implica la existencia
de sistemas que, con gasto de energía, le permiten a la célula el
mantenimiento de una situación de estado estacionario. Si se detiene la
actividad metabólica celular (por ejemplo por el frío o inhibiendo la bomba
Na+–K+ATPasa) al cabo de un cierto tiempo el potencial de membrana
llegaría a un valor de equilibrio de tipo Donnan, debido a la presencia de
macromoléculas de carga negativa no difusibles en el interior celular
3Profesor Daniel Fernandez Palma
Membrana celular
iones positivos
iones negativos
EX
TE
R
I0
R
0.1
0.1
Cl-
E
Na+
K+
Cl-
K+
Na+
A -
(moles/lit)
IN
TE
R
I0
R
Ca2+
4Profesor Daniel Fernandez Palma
A-
Proteina
A-
200 mseg
-
-
-
-
-
-
-
-90 –
t
mV
0
Na+
Ca2+ K+
5Profesor Daniel Fernandez Palma
Potencial de acción cardiaco
Potencial de reposo
La despolarización momentánea 
(potencial de acción) ocurre 
cuando los iones de sodio, calcio 
y potasio pasan al interior de la 
célula. La reposición ocurrirá 
por consumo de energía 
(bombas de sodio y potasio)
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https://phet.colorado.edu/sims/html/neuron/latest/neuron_es_PE.html
Estimulacion de una neurona
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Efectos biológicos de la radiación
Radiactividad
Es la emisión de radiaciones o partículas procedentes del interior de
los núcleos atómicos y capaces de ionizar átomos y moléculas. Se
denominan radiaciones a, b y g
Las radiaciones a y b no son propiamente radiaciones, sino
partículas (es decir dos protones mas dos neutrones) en el caso a, y
un electrón o un positrón (antielectrón) en los casos b- y b+
respectivamente.
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El origen de estas radiaciones es la tendencia de los
núcleos a tener, en lo posible, el mismo número de
neutrones que de protones, ya que así, según el principio
de exclusión de Pauli, se minimiza la energía.
Por otro lado, la repulsión electrostática entre protones
favorece que el número de estos tienda a ser algo menor
que el de neutrones, tendencia tanto más acusada cuanto
mayor es el núcleo.
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Nócleo de 
Uranio
Fisión: reactores nucleares (pilas atómicas)
DESINTEGRACION NUCLEAR
Z = 92
N = 143
A = 235
13
g
Fisión: reactores nucleares (pilas atómicas)
Bario
Kripton
Nucleo de 
Uranio
b
±e
a
EN
ER
GI
A 
TE
RM
IC
A
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Semivida de desintegración
Según la física cuántica, es imposible predecir cuanto va a
tardar un núcleo determinado en emitir una cierta
radiación o en desintegrarse. En cambio es posible
describir en promedio el número total de núcleos que se
han desintegrado, o que quedan por desintegrase, de una
cierta población y en un instante dado. Así se observa que
el numero de desintegraciones, -dN es proporcional al
número de núcleos sin desintegrar, N(t), y al intervalo de
tiempo dt, si este es breve.
15
100 –
75 –
50 –
25 –
T1/2 tiempo%
 d
e 
ac
tiv
id
ad
 d
e 
la
 fu
en
te
Decaimiento radiactivo
! = !#$%&'
() **+,+ +-./0/1+1 2 +* 34,)56 1) 1)7/3.)85+-/63)7
por unidad de tiempo: 2 = −1:1.
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Unidades de actividad
Se define un curio ( en honor de madame Curie) 
como la masa de material que emite 3.7´1010
desintegraciones por segundo (actividad que 
corresponde a un gramo de radio puro) . 
Una desintegración por segundo se denomina un 
becquerel (Bq)
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Dosimetría física y biológica
Desde el punto de vista físico, la dosis física de una radiación
ionizante (es decir de una radiación cuyos cuantos tienen
energía suficiente para ionizar un átomo con el que choque)
se define como la energía de radiación absorbida por unidad
de masa, y su unidad es el Gray (Gy) = 1 julio/kg o el rad =
!"#$ julios/kg. Dicha dosis depende de tres factores: a) el
número de desintegraciones por segundo, b) la energía de
cada radiación, c) el tiempo de exposición.
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La dosis física no informa directamente sobre sus efectos. Una
misma cantidad de energía puede producir diferentes efectos
biológicos según cuál sea el tipo de radiación de que se trate.
Para definir una dosimetría que dé una idea directa de las
implicaciones biológicas se acostumbra a tomar como patrón los
rayos X de 250 keV de energía y se define la eficacia biológica
relativa (EBR) de las demás radiaciones con respecto a este
patrón (Tabla 7.3). La dosimetría biológica es así la dosimetría
física multiplicada por este factor comparativo y su unidad es el
Sievert (Sv), correspondiente a una dosis física de un Gray con
eficacia biológica relativa igual a la unidad, es decir:
1 Sv = EBR´ 1 Gy ( con EBR = 1)
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Radiación EBR
Rayos X y gamma
Beta
Protones
Neutrones
Alfa
1
1
10
10
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Eficacia Biológica de la radiación ↤ "#$"%
Tabla 7.3
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwiGhbvknf7tAhVy0FkKHdplCHkQFjABegQIBxAC&url=https%3A%2F%2Fwww.ucm.es%2Fdata%2Fcont%2Fmedia%2Fwww%2Fpag-19202%2FEfectos%2520de%2520las%2520RI_UCM_27%2520nov%25202014_A%2520Real_pdf.pdf&usg=AOvVaw17BjP_IVx3DdLijhRjIpfk
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La eficacia biológica relativa depende básicamente de la
transferencia lineal de energía de la radiación en
cuestión, es decir de la energía depositada en el tejido
por unidad de longitud del recorrido de la radiación:
cuanto mayor el recorrido mayor la EBR de la
radiación.
Con una dosis a partir de 200 mSv y hasta 6000 mSv la
probabilidad de morir crece rápidamente por afecciones
de la médula ósea y lesiones en el sistema nervioso.
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Fin del curso
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