BIOFÍSICA 12 Fen Bioeléctricos (II) ELECTRICIDAD-Descargas Eléctricas-Circuito Electrico de memb Plasm

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Bqco. Yoelys Gómez Rodríguez 
Biofísica de los fenómenos Bioeléctricos 
 Corriente eléctrica. Efectos. Intensidad de corriente, Resistencia y 
Conductancia de un conductor. Ley de Ohm. Energía de la corriente 
eléctrica. Efecto Joule. Capacitores eléctricos. Ejemplos biológicos. 
 Membrana celular y su circuito eléctrico equivalente. 
 Corriente eléctrica directa (CD) y corriente eléctrica alterna (CA). 
Efectos de la corriente eléctrica en el organismo humano. Corrientes 
galvánicas y corrientes farádicas. Corriente alterna de alta frecuencia. 
Electrobisturí. 
 
Bibliografía: 
 Temas de Biofísica. Parisi, Mario (2004). Ed. McGraw-Hill/Interamericana 
Editores. Cap. 5. “Bases Físicas de los fenómenos bioeléctricos” (pp. 84-87; 94-101) 
 Física Médica y Biológica. Biofísica para Ciencias de la Salud. Micó, Guillermo A. 
(2014). Ed. Arandurã. Cap. 13 (127-137); 4 (p. 35) 
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Fenómenos Eléctricos 
Electrostática 
Electricidad 
 o 
Corriente Eléctrica 
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cuando aparece una diferencia de Potencial eléctrico 
Materiales Conductores y No conductores, semiconductores 
 Estudio Independiente. Definición. Ejemplos Biológicos. 
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Conductores 
No Conductores (aislantes) 
Semiconductores 
 Intensidad (I): Cantidad de cargas que 
circulan / tiempo 
 
 
 
 RESISTENCIA (R): Oposición al paso de 
la corrientes eléctrica. 
 
 
 Conductancia (G): Es lo contrario de la 
resistencia. Es la cantidad de corriente que 
circula debido a una diferencia de 
potencial. Unidad: Siemens o mho 
 
 
 
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Amperímetros (A) 
Ohmímetro (Ω) 
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Instrumentos de Medición 
Galvanómetros 
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Amperímetros 
(A) 
Voltímetros (V) 
ASPECTOS ENERGÉTICOS de la ELECTRICIDAD 
 Trabajo en Joules (energía transformada): Es el cambio 
de energía potencial experimentado. 
 
 
 Potencia Eléctrica (P): trabajo realizado / tiempo 
(Unidad: W) 
 
 Efecto Joule: Cantidad de energía calorífica producida 
por la corriente eléctrica: 
 
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 Electrocución 
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Quemaduras 
EFECTOS DE LA 
ELECTRICIDAD EN EL 
HOMBRE 
• Electrocución 
• Resistencia del cuerpo. 
• Trayectoria del flujo 
• Duración 
 
 
 
 
EFECTOS SOBRE EL 
ORGANISMO 
• E. Calorigénico 
• E. sobre la excitabilidad 
• Electroporación 
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EFECTOS DE LA ELECTRICIDAD 
EN EL HOMBRE 
• Electrocución 
• Resistencia del cuerpo. 
• Trayectoria del flujo 
• Duración 
EFECTOS SOBRE EL 
ORGANISMO 
• E. Calorigénico 
• E. sobre la excitabilidad 
• Electroporación 
ELECTROTERAPIA 
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CORRIENTES GALVÁNICAS 
• Iontoforesis 
 
 
 
 
CORRIENTES FARÁDICAS 
 
 
CORRIENTES ALTERNAS 
DE ALTA FRECUENCIA 
Estudio Independiente 
Diferencia de energía asociada a un gradiente eléctrico 
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La Membrana y su CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE 
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La Membrana y su CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE 
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CANALES IÓNICOS selectivos permiten 
el paso de iones a favor de su gradiente 
de potencial electroquímico: 
 
Se generan CORRIENTES IÓNICAS 
para cada ión. 
 
La Membrana y su CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE 
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CANALES IÓNICOS selectivos permiten 
el paso de iones a favor de su gradiente 
de potencial electroquímico: 
 
Se generan CORRIENTES IÓNICAS: 
 
Intensidad: pA a nA 
 
Tiempo: s a ms 
 ¿Cómo medir el Potencial de Membrana? → Osciloscopio 
 
Uso de microelectrodos para medir la 
diferencia de potencial eléctrico a 
ambos lados de la membrana 
citoplasmática (exterior e interior) 
 
Voltímetro 
Resistencia (R)-Conductancia (g) 
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A nivel de Membrana hay 
estructuras que se comportan 
como: 
 
•Conductores eléctricos: 
CANALES IÓNICOS abiertos. 
 
• Aislantes eléctricos: 
 BICAPA LIPÍDICA (↑ R; ↓G) 
Resistencia (R)-Conductancia (g) 
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•CONDUCTANCIA DE CANALES IÓNICOS= 
1-150*10-12 S (1-150 pS) 
• gNa, gK, gCl, gCa2+ 
 
•Canales iónicos → conductores más 
importantes de las Membranas Biológicas. 
 
• CONDUCTANCIA TOTAL de una membrana 
Biológica es igual a la sumatoria de las 
Conductancias de los canales iónicos 
individuales cuando estos canales están 
abiertos simultáneamente. 
•gt = gNa + gK + gCl + gCa2+ + ….. Cuanto mayor es la conductancia 
de canal iónico (gNa), mayor es 
la corriente iónica (i) que circula 
bajo la acción de una diferencia 
de potencial dada (Pot. 
membrana) 
Resistencias y Conductancias en Serie y en PARALELO 
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serie 
Estudio 
independiente 
Capacitores 
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Membrana Lipídica como CAPACITOR 
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Membrana Lipídica como CAPACITOR 
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Esquema eléctrico de la Membrana Celular 
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Resistencias: Canales iónicos (gión) 
 
Capacitor: Bicapa lipídica (Cm→capacitancia de la membrana) 
 
Eión Nerst: Proporcional a la diferencia de concentración a ambos lados de la 
membrana 
Esquema eléctrico de la Membrana Celular 
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Resistencias: Canales iónicos (gión) 
 
Capacitor: Bicapa lipídica (Cm→capacitancia de la membrana) 
 
Eión Nerst: Proporcional a la diferencia de concentración a ambos lados de la 
membrana 
En Estado Estacionario: 
 
Las Corrientes son CONSTANTES 
 
El circuito “no ve” a Cm. 
La Membrana y su CIRCUITO ELÉCTRICO EQUIVALENTE 
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Propiedades Eléctricas PASIVAS. Circuito RC 
 
 
 
 
 
 
 Se mide la respuesta del Er de un 
NERVIO cuando: 
•Se aplica un pulso de corriente 
• t = 1 s 
• Er = - 45 mV 
 
 
•Resultado: 
•DESPOLARIZACIÓN: cargas positivas 
entran a células y hacen que el interior 
sea cada vez menos negativas (más 
positivas) 
Propiedades Eléctricas PASIVAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
DESPOLARIZACIÓN: cargas positivas 
entran a células y hacen que el interior sea 
cada vez menos negativas (más positivas) 
 
•Corriente se inyecta casi 
instantáneamente a partir de t = 0. 
 
• Potencial demora ≈ 1 s alcanzar valor final 
de – 38 mV. 
 
•Al finalizar el pulso de corriente: Potencial 
No regresa instantáneamente a su Er 
(reposo), sino que demora cierto tiempo. 
 
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