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8/7/2019 biopotenciales doctor

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BIOPOTENCIALES, CALCIO

Y SECRECION DE INSULINADr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,CLASE: Viernes 30 Agosto 2002, Auditorio M1, 13:30-16:00 A:CURSO INGENIERIA BIOMEDICA,, DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA PUC:

IEE 3802, ano 2002Ph.D. (Postgrado) EN CIENCIAS MEDICAS Y EN CIENCIAS BIOLOGICAS

(*) Biopotenciales

(*) Registrando Biopotenciales


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BIOPOTENCIALESDr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,

CLASE: Viernes 30 Agosto 2002, Auditorio M1, 13:30-16:00

TODAS LAS CELULAS POTENCIAL ELECTRICO

EN LA MEMBRANA

POTENCIAL 0= MUERTE

LAS CELULAS DELSISTEMA NERVIOSO SELLAMAN NEURONAS

UNA PROLONGACION DELA NEURONA SE LLAMA

AXON AXONES MOTORES

AXONES SENSITIVOS

LOS AXONES DEL PIEMIDEN 120 cm


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NEURONA: CELULA DELSISTEMA NERVIOSOCENTRAL

MEMBRANA PLASMA

TICA:75 ANGSTROMS DEGROSOR

SANDWICH:

FOSFOLIPIDO

TRIGLICERIDO

FOSFOLIPIDO

CAPACITOR, -80 Mv

EXTERIOR: POSITIVO

INTERIOR: NEGATIVO


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LIPIDOS EN EL POTENCIAL DE MEMBRANA: 1981: ACEITE DE OLIVA ESPANOL TOXICO (ANILINAS) MAS DE 20.000 PERSONAS GRAVEMENTE AFECTADAS MAS DE 300 FALLECIERON MAS DE U.S.$ 2700 MILLONES EN COMPENSACIONES DANO PULMONAR, NEUROPATIA


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BIOPOTENCIALES

MIDIENDO POTENCIAL DE REPOSODr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,


OSCILOSCOPIO

ELECTRODO A TIERRA

ELECTRODO REGISTRADOR EN PIPETA DE VIDRIO

AL INTERIOR DEL AXON POTENCIAL70 A80 mV

POTENCIAL DE REPOSO

CONSTANTE

ELECTROLITOS: SODIO ABUNDANTE AFUERA

POTASIO ABUNDANTEADENTRO

BOMBA: ATPasa Na/K

EXISTE POTENCIAL QUENO SEA DE REPOSO, ?


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BIOPOTENCIALES

POTENCIAL DE REPOSO: GENERACIONDr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,


ECUACION DE NERNST: Ek = Potencial de Equilibrio del K+

LA CONDUCTANCIA AL K+ POTENCIAL DE REPOSO

CONDUCTANCIAS EN REPOSO: Pk >> Pna R= constante de gases; T= 37C= 310K; n= valencia;

F= constante de Faraday = 96500 C/equivalente (C/mol)

[K]o = concentracion de K+ fuera = 4 mMol/L

[K]i = concentracion de K+ adentro = 4 mMol/L

[ ][ ]I

O

KK

K

nF

RTE ln=

CJ

LmMolLmMol

equivCKKmolJEK 0976.0

*155*4ln

)*96500)(1()310)(**31.8(

1

1

1

11

==

mVEK 6.97=


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BIOPOTENCIALES

POTENCIAL DE REPOSO:

GENERACIONDr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,CLASE: Viernes 30 Agosto 2002, Auditorio M1, 13:30-16:00

AUN EN EL POTENCIAL DE REPOSO

HAY OTROS IONES APARTE DEL K+

SODIO (Na+) Y CLORO (Cl-)

SUS CONCENTRACIONES SON:

ION CONCENTRACIONINTRACELULAR[mMol* L-1]

CONCENTRACIONEXTRACELULAR[mMol* L-1]

Na+ 12 145

K+ 155 4

Cl- 4 120


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BIOPOTENCIALES

POTENCIAL DE REPOSO: GENERACIONDr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,


ECUACION DE GOLDMAN E = Potencial de Equilibrio en Reposo

CONDUCTANCIA [cm / s]:

Pk= 2*10^(-6)

Pna= 2*10^(-8)

Pcl= 4*10^(-6)

[ ] [ ] [ ]

[ ] [ ] [ ]

++

++=

OClINaIK

IClONaOK

ClPNaPKP

ClPNaPKP

F

RTE ln

mVE 3.85=


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BIOPOTENCIALES

POTENCIAL DE ACCIONDr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,


POTENCIAL UMBRAL, (app.50 mV)

DISPARO, DE POTENCIAL DE ACCION (PROPAGADO)

EL POTENCIAL DE ACCION DISPARA, UMBRALES VECINOS

POTENCIAL DE ACCION: PROPAGADO Y AUTOSOSTENIDO


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BIOPOTENCIALES

POTENCIAL DE ACCIONDr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,


INICIO DEL POTENCIAL DE ACCION: ENTRADA DE Na+ SE LLEGA AL POTENCIAL UMBRAL (DE DISPARO)

CANALES DE Na+ VECINOS SE ABREN Y DE-POLARIZAN

CANALES DE K+ LOCALES SE ABREN Y RE-POLARIZAN


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BIOPOTENCIALES, POTENCIAL DE ACCION:

CIRCUITO EQUIVALENTEDr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,


4 z = longitud pequena [cm] de axon Cm= capacitancia de membrana [uF/cm2]

gNa, gK, gCl= conductancias electricas [mmho/cm2] ri, ro= resistencia ohmica por unidad de longitud [ohm/cm]

Im = corriente transmembrana por unidad de longitud [uA/cm]

vi, vo = potenciales interno y externo [mV]


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CIRCUITO EQUIVALENTE SIN CLORODr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,


LA CORRIENTE DE LEAKAGE, DEL CLORO SE DESPRECIA 1/g = INVERSO DE CONDUCTANCIA = RESISTENCIA

REPOSO: 1/g Na ES ALTA Y 1/g K ES BAJA

POTENCIAL DE ACCION: 1/g Na ES BAJA Y 1/g K ES ALTA


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CONDUCCION NERVIOSADr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,CLASE: Viernes 30 Agosto 2002, Auditorio M1, 13:30-16:00

ARRIBA, EN UNAFIBRA NERVIOSASIN VAINA DEMIELINA:

CONDUCCIONHACIA LAIZQUIERDA

Im DE LA ZONAACTIVA ES HACIAADENTRO

DEPOLARIZAZONA VECINA

ABRE CANAL Na

ABAJO: LA VAINADE MIELINA:

DISMINUYE Cm

CONDUCCIONSALTATORIA,


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FIBRAS MIELINICAS Y NO-MIELINICASDr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,


FIBRAS (AXONES)MIELINICOS CELULAS DE

SCHWANN

NODOS DERANVIER

CONDUCCIONSALTATORIA,(RAPIDA)

FIBRAS (AXONES)NO-MIELINICOS SIN VAINA DE

MIELINA

CONDUCCIONLENTA


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BIOPOTENCIALES, POTENCIAL DE ACCION:FIBRAS MIELINICAS (A,B) Y NO-MIELINICAS [C]

Dr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,CLASE: Viernes 30 Agosto 2002, Auditorio M1, 13:30-16:00

DURACION PEAK

(ms)

VELOCIDAD

(m/s)

DIAMETRO

(um)

FUNCIONFIBRA

(p.g.)= preganglionar (d.r.)= raz dorsal (s.s.)= sistema simpatico

2.00.7 2.30.3 1.3PostganglionarC(s.s)

2.00.5 2.00.4 1.2Dolor, CalorC(d.r.)1.23 - 15< 3Autonomica (p.g.)B

0.4 0.512 - 302-5Dolor, fro, tacto

0.4 0.515 - 303-6Huso muscular

0.4 0.530 - 705-12Tacto, Presion

0.4 0.570 - 12012-20Motor somatico,

Propiocepcion


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BIOPOTENCIALES, POTENCIAL DE ACCION:ORGANIZACION DEL SISTEMA NERVIOSO


MEDULA ESPINALCORTADA (2 CM) SUBSTANCIA

BLANCA

SUBSTANCIANEGRA

A= RAIZ DORSAL B=NERVIO MIXTO

SENSITIVO

MOTOR

C=TERMINACIONES

NERVIOSAS D= PLACA MOTORA

E = GANGLIOAUTONOMICO: SIMPATICO PARASIMPATICO


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REGISTRANDO BIOPOTENCIALESDr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,


FUERZAELECTROMOTRIZ(FEM) DECORRIENTE

CONTINUA: INGENIERO:

MEDICO: PILA

PERO: QUEOCURRE DENTRODE LA PILA?


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REGISTRANDO BIOPOTENCIALES

REACCIONES ANODICA Y CATODICADr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,


PILA DE ALUMINIO,COBRE Y LIMON

e(o)= POTENCIAL DE CELDA

Al PIERDE e- SE OXIDA

REACCION ANODICA

e(o)= - 1.706 V

OXIDO= SACRIFICIO

Cu GANA e-

SE REDUCE

REACCION CATODICA

e(o)= + 0.340 V

REDUCCION= SALVA

Cu++ Cu METALICO


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CORROSIONGALVANICA

ANODOS DE Zn: e(o)= - 1.763 V

SE OXIDAN

SE CAMBIAN / 2 A.

EL CASCO DE Fe: e(o)= - 0.409 V

MENOS NEGATIVO

SE REDUCE

SE PROTEGE ES EL CATODO

HELICE DE BRONCE: e(o)= +0.522 V

NUNCA SE OXIDA


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LA ESMERALDA (2) SEHUNDIO EN 1879

CASCO DE MADERA

HIERRO: CANONES HOJAS DE ESPADA

BRONCE: CABRESTANTE

CAMPANA

MOTOR

MANGOS DE ESPADA

FILMADA EN 1979 BAJOEL AGUA

MOTOR EN PERFECTOESTADO (FUNCIONA)


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POTENCIALES DE MEDIA CELDADr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,



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POTENCIALES DE MEDIA CELDA:

COMO SE MIDEN?Dr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,



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ELECTRODOS SUPERFICIALESDr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,


EN CLINICA, ES NECESARIOREGISTRAR BIOPOTENCIALESSUPERFICIALES EN:

ELECTRENCEFALOGRAMA (CEREBRO)

ELECTROCARDIOGRAMA (CORAZON)

ELECTROMIOGRAMA (MUSCULOS)

CUALES ELECTRODOS USAR?

POCO OXIDABLE (e(o) POSITIVO)

NO POLARIZABLE

COMPORTAMIENTO DE CIRCUITOAPROPIADO

(IMPEDANCIA VERSUS CORRIENTE)

SIN ARTEFACTO DE MOVIMIENTO


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ELECTRODOS SUPERFICIALES

PLATA - AgCl: POCO OXIDABLEDr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,


LA PIEL ES RICA ENION Cl-

PREDOMINA LA

REACCIONAg+ClAgCl+e-

e(o) = app. +0.223


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REGISTRANDO BIOPOTENCIALESELECTRODOS SUPERFICIALES

PLATA - AgCl:CASI PERFECTAMENTE NO POLARIZABLE


ELECTRODO PERFECTAMENTEPOLARIZABLE:

NO PASAN CARGAS ELECTRICAS ENINTERFACE ELECTRODO-ELECTROLITO

SE COMPORTA COMO CAPACITOR

IDEAL (NO EXISTE)

SE ACERCA: METAL NOBLE (ORO)

ELECTRODO PERFECTAMENTE NO-POLARIZABLE: CORRIENTE PASA LIBREMENTE A TRAVES

DE INTERFACE ELECTRODO-ELECTROLITO

NO NECESITA ENERGIA PARA TRANSICION NO HAY SOBREPOTENCIALES

IDEAL (NO EXISTE)

PLATA- AgCl SE ACERCA


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COMPORTAMIENTO EN CIRCUITO APROPIADO:

IMPEDANCIA VERSUS CORRIENTE Y FRECUENCIADr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,CLASE: Viernes 30 Agosto 2002, Auditorio M1, 13:30-16:00

CIRCUITO RC

LAIMPEDANCIA

DISMINUYECON LAFRECUENCIA

EFECTO DELSUDOR

EFECTO DELGROSOR DELELECTROLITO


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COMPORTAMIENTO EN CIRCUITO APROPIADO:

IMPEDANCIA VERSUS CORRIENTE Y FRECUENCIADr Pablo Olmos Coelho, M.Sc., M.D.,


LA IMPEDANCIA

CAE SOBRE 100 Hz

APROPIADO PARABIOPOTENCIALESHUMANOS

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