Bioelectricidad y Representación gráfica del sistema eléctrico del ser humano.Integrantes:Aguilar Leon Jesus AlbertoCalderon Cardenas DylanCastro Urias Kimberly MariaHolguin Ponce Lilia JulisaTorres Rangel Karla Alejandra422-1Equipo #2

Electricidad

Para comprender la bioelectricidad

primero tenemos que comprender la

electricidad:

es una fuerza fundamental de la

naturaleza, análoga a la de la

gravedad, que produce efectos

luminosos, mecánicos, caloríficos,

etc.

Manifestaciones

La electricidad se manifiesta mediante varios fenomenos y propiedades

fisicas:

Carga Electrica: propiedad de algunas particulas subatomicas, que determina

su interaccion electromagnetica.

Corriente Electrica: un flujo o desplazamiento de particulas cargadas

electricamente por un material conductor.

Campo electrico: un tipo de campo electromagnetico producido por una carga

electrica.

Potencial electrico: es la capacidad que tiene un campo electrico de realizar un

trabajo.

Magnetismo: la corriente electrica produce campos magneticos.

La electricidad se usa para generar:

Luz: mediante lamparas

Calor: aprovechando el efecto Joule

Movimiento: mediante motores que transforman la energia electrica en energia

mecanica.

Bioelectricidad

Es la parte de la biofísica que estudia

los fenómenos eléctricos,

electroquímicos y electromagnéticos de

los seres vivos.

Se estudia desde dos puntos de vista:

a)como fuente de energia electrica en el interior de las celulas

b)como la corriente electrolitica o corriente ionica debido a los campos

electricos en el interior de la celula.

Las celulas son las fuentes fundamentales de los pontenciales bioelectricos

extendiendose como tales a las diferencias de potencial existentes entre el

interior y exterior de la celula.

Fundamentos de la bioelectricidad

Leyes y principios de la física eléctrica.

Donde a partir de estos se estudian fenómenos dentro del organismo:

Transporte de iones a través de la membrana.

Transferencia de los impulsos nerviosos

Contracción de fibras musculares.

Fundamentos de la bioelectricidad

Y para la comprensión de dispositivos que proporcionan diversos registros

eléctricos.

Electrocardiogramas

electroencefalogramas

Electromiograma, etc.

Los líquidos intra y extracelulares no tienen la misma composición

Por lo mismo sus concentraciones son distintas

ION Concentración Liq. extracelular Concentración Liq

intracelular

Na+ 145 mol/m3 12 mol/m3

K+ 4 mol/m3 155 mol/m3

Cl- 120 mol/m3 4 mol/m3

Otros 29 mol/m3 163 mol/m3

Ley de Coulomb

La carga como la masa es una propiedad fundamental de la materia y son de

dos tipos:

Carga positiva: asociadas al protón

Carga Negativa: asociadas al electrón

Ley de Coulomb

Por lo tanto las fuerzas eléctricas pueden ser de atracción o de repulsión:

regidas por la ley de las cargas ( iguales repelen y contrarias se atraen)

Relación de la electricidad con el cuerpo humano

El cuerpo humano en su estado de homeostasis o equilibrio requiere

básicamente de tres componentes para su óptimo funcionamiento: oxígeno,

sangre y glucosa. El oxígeno es tomado del medio ambiente y procesado a

través del sistema respiratorio; el ser humano requiere del 21% de oxígeno para

realizar las funciones básicas.

La sangre, suministrada a todo el organismo a través del corazón (un adulto registra

de 60 a 80 latidos por minuto), transporta los nutrientes necesarios. Y finalmente la

glucosa aporta la energía tomada de los nutrientes de los alimentos.

El cerebro es el encargado de administrar las funciones de muchos órganos,

aparatos y sistemas del cuerpo, todo ello a través de la sinapsis.

Haciendo una analogía del cuerpo humano con la electricidad, el cuerpo humano

por un lado actúa como conductor al permitir el impulso eléctrico o paso de la

corriente eléctrica que se define como el flujo de electrones a través de un

conductor en función al tiempo que tiene como unidad de medida el Amper.

Efectos de la electricidad sobre el cuerpo humano

Los efectos son diversos, desde un

simple cosquilleo hasta efectos

fatales, los cuales dependen del

tiempo de exposición, la magnitud de

la corriente, el tipo de corriente que

puede ser de tipo alterno o directo,

condiciones de salud, estado físico

del accidentado, entre otros.

Cosquilleo que puede al principio de la

exposición causar una sensación

placentera; asimismo otro efecto es el

dolor y la contracción muscular, donde

los músculos se tensan como cuando

un trabajador toca los conductores

eléctricos y que comúnmente se dice

que “quedó pegado”, este fenómeno

se da en la exposición con corriente

alterna, como la que existe en los

hogares o casa-habitación.

En el caso de una exposición con corriente continua el efecto es contrario,

es decir tiende a aventar a la víctima, generando un posible trauma;

cuando la persona se desmaya por el trauma u otra razón, la lengua

pierde su tonalidad y tiende irse hacia atrás, lo que provocaría una

obstrucción de la vía aérea, generando un posible paro respiratorio.

Asimismo, en el caso de estar expuesta la víctima a una corriente directa, que viaja

en una sola dirección, ya sea en el ciclo positivo o negativo, la lesión provocada en

el corazón generaría una arritmia cardiaca, y en consecuencia una lesión llamada

asistolia, que se caracteriza por la ausencia de la actividad eléctrica en el corazón.

Voltaje humano

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”.

Esta chispa provoca que la siguiente célula haga lo mismo… y la siguiente… así sucesivamente, como una

tormenta eléctrica de muy bajo voltaje… y todo ello porque tu cerebro ordenó que tu movieras un dedo, miraras

a un lugar… o simplemente tu corazón se aprestaba a dar otro latido… Así ocurre constantemente en el cuerpo.

Existen muchos tipos de canales y transportadores que se encienden o se apagan en respuesta a diferentes

estímulos. Algunos se regulan con el movimiento de la membrana de la célula (cuando nos aprietan la mano, por

ejemplo); otros, cuando detectan la presencia de sustancias concretas (tanto las que provienen de nuestro

propio cuerpo -como los neurotransmisores, las hormonas, u otros iones-, o las que ingerimos del exterior, como

la cafeína); incluso el calor o el frío pueden actuar sobre los diferentes tipos de canales o transportadores, para

producir bioelectricidad.

Pero además, la variedad de los canales iónicos también reside en que no todos dejan pasar cualquier tipo de

ión.

Así, hay canales específicos para iones sodio (Na+), potasio (K+), calcio (Ca2+) y Cloro (Cl-). Algunos de ellos no

distinguen y dejan pasar más de una clase de ión a la vez (positivos o negativos).

Los transportadores dejan a menudo pasar más de un tipo de ión, pero de forma "ordenada”. Por ejemplo, la

sodio-potasio ATPasa (que todas nuestras células tienen) deja entrar dos iones potasio y salir tres iones sodio.

Y hablando de ejercicio… ¿sabes que pasa en el músculo cuando corres?

Los músculos de tus piernas también utilizan la bioelectricidad para funcionar.

Ahora imagínate una goma elástica. Estirala. Se hace más larga, ¡y tiene fuerza!

Ahora suéltala. Verás que vuelve a su tamaño normal. La electricidad en el músculo

hace eso que tú haces con la goma, y ayuda a tus piernas a moverse, para correr y

saltar. En el músculo, los potenciales de acción hacen que las células liberen calcio,

lo cual activa un proceso en el que tres proteínas muy importantes (la tropomiosina,

la actina y la troponina) que forman la "goma”, se estiren o se contraigan y ayuden

al músculo a funcionar.

La tecnología moderna de imágenes nos permite ver la intrincada

danza de energía en el cerebro, que acompaña a cada pensamiento

y sentimiento.

Si miras un PET-Scan mientras experimentas cualquiera de aquellos

sentimientos, verás que tu cerebro se ilumina como un árbol de

navidad.

Ya que todo se basa en estas señales eléctricas, cualquier avería en

el sistema eléctrico de tu cuerpo puede interrumpir el

funcionamiento normal del sistema, y es entonces cuando puedes

confrontar problemas grandes o pequeños, desde subirte la presión

arterial… hasta sufrir un ataque al corazón.

Un cuerpo humano genera entre 10 y 100 mil voltios, casi nada comparado con una bombilla que requiere 25.000

voltios. Sin embargo, esos voltios que produce tu cuerpo son suficientes para generar y mantener lo más preciado de

la existencia: la vida.

la carga electrica es una propiedad basica de las particulas elementales

todo lo que mantiene unido al atomo es la fuerza electrica entre sus protones y

electrones.

Fuerza Eléctrica Depende del producto de las cargas de los objetos como la

fuerza de la gravedad depende del producto de sus masas Ambas fuerzas son

inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia que separa los

objetos Donde Otra diferencia entre estas fuerzas es que la de gravedad

siempre es atractiva y la eléctrica puede ser repulsiva

Biosensores

Datos del medio ambiente pueden ser utilies para entender y modelar

respuestas de los ecosistemas, aqui nace una aplicacion importante para las

MFCs, las cuales pueden emplearse para monitorear ambientes de tres

maneras diferentes como se explica a continuacion.

las mfcs pueden ser usadas como dispositvo que proporcionan energía.