Green minimalist professional Business Proposal Presentation (1).pdf

bioelectricidad biofisica completo

1. Facultad de ciencias de la salud
Escuela profesional de odontología
III SEMESTRE BIOFÍSICA
Dr. VARGAS VARGAS GUSTAVO
ADOLFO
Alumnas:
Apaza Mamani Amira Ayelen
Callohuanca Morocco Brighith
Briseyda
BIOELECTRICIDAD
Universidad Nacional del
Altiplano de Puno

2. Estudia los fenómenos eléctricos en
organismos vivos.
Va desde procesos celulares básicos
hasta la comunicación nerviosa
compleja.
Se manifiesta en la comunicación entre
células mediante señales eléctricas.
¿QUÉ ES LA BIOELECTRICIDAD?
FUNCIONES PRINCIPALES:
Contracción muscular
Transmisión sensorial y motora
Regulación del ritmo cardíaco

3. (electricidad animal)
SIGLO XVIII
Médico, físico y biólogo italiano
Estudió cómo la descarga de los nervios de las
ranas producía contracciones musculares, lo
que él llamó "electricidad animal". Su trabajo
sentó las bases para la comprensión del
funcionamiento del sistema nervioso y la
electrofisiología.

4. Explica cómo los cambios en la resistencia de la membrana
(apertura/cierre de canales iónicos) modifican la corriente de
iones y, por lo tanto, el voltaje de la célula. LEY DE OHM V = I · R
VOLTAJE (V)
Es la diferencia de cargas eléctricas
entre dentro y fuera de la célula.
–70 mV en una neurona en reposo.
CORRIENTE (I)
Es el flujo de iones (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻)
a través de los canales iónicos de la
membrana.
Si el voltaje cambia, se abren
canales → más corriente iónica.
RESISTENCIA (R)
Es la dificultad que tienen los
iones para pasar.
Si los canales iónicos están
cerrados → la resistencia es alta .
Si se abren muchos canales → la
resistencia baja.

5. NIVEL CELULAR POTENCIALES ELÉCTRICOS POTENCIALES DE MEMBRANA
organismos vivosMovimiento de iones (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻) a
través de la membrana.
Neuronas → generan
y transmiten señales
nerviosas.
Células musculares
→ transforman la
señal eléctrica en
contracción.impulsos eléctricos breves que se propagan por
la membrana Comunicación entre neuronas.
Coordinación de movimientos musculares.
Regulación de funciones vitales como el ritmo
cardíaco. CÉLULAS EXCITABLES No todas las células generan impulsos eléctricos. Neuronas: transmiten señales eléctricas
(potenciales de acción) para comunicar
información en el sistema nervioso.
Células musculares: usan esos potenciales
eléctricos para desencadenar la contracción
muscular.

6. El interior de la célula suele ser más negativo
respecto al exterior.
Se mantiene gracias a:
- Bomba sodio-potasio (Na⁺/K⁺-ATPasa) → expulsa 3 Na⁺
y mete 2 K⁺.
- Canales de fuga de K⁺ → permiten salida constante de
potasio.
- Impermeabilidad relativa a proteínas → las proteínas
cargadas negativamente permanecen dentro. POTENCIAL DE
MEMBRANA

7. POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO
TIPOS DE
POTENCIAL DE
MEMBRANA
Es el estado estable de la célula cuando no recibe estímulos.
El interior es negativo (–60 a –70 mV en neuronas).
Se mantiene gracias a la bomba sodio-potasio y los canales
de fuga de K⁺.
Ocurren cuando entra o sale un número limitado de iones.
Pueden ser de dos tipos:
- Despolarizaciones → la membrana se vuelve más positiva.
- Hiperpolarizaciones → la membrana se vuelve más negativa.
POTENCIALES GRADUADOS
Es un impulso eléctrico grande y rápido.
Se genera solo cuando el estímulo es suficiente para alcanzar
el umbral (~ –55 mV).
Tiene fases: despolarización → repolarización →
hiperpolarización → reposo.
Se propaga a lo largo de la membrana sin perder fuerza.
POTENCIALES DE ACCIÓN

8. REPOSO (–70 MV APROX.)
La célula está “tranquila”.
Se mantiene en reposo gracias a:
-Bomba Na⁺/K⁺ (saca 3 Na⁺ y mete 2 K⁺).
-Canales de fuga de K⁺.
POTENCIAL DE ACCIÓN
DESPOLARIZACIÓN
Ocurre cuando llega un estímulo fuerte que abre canales de sodio
(Na⁺).
El Na⁺ entra rápidamente a la célula.
El interior se vuelve menos negativo → pasa de –70 mV a +30 mV
aprox..
REPOLARIZACIÓN
Los canales de Na⁺ se cierran.
Se abren los canales de potasio (K⁺).
El interior recupera su negatividad y vuelve hacia –70 mV.
HIPERPOLARIZACIÓN
Al salir demasiado K⁺, el interior queda más negativo (–80 o –90 mV).
Esto hace que, por un instante, la célula esté menos excitable.
VUELTA AL REPOSO
La bomba Na⁺/K⁺ restablece las concentraciones originales de iones.
Se recupera el –70 mV estable.

9. LA VELOCIDAD DE CONDUCCIÓN DEPENDE DE DOS FACTORES PRINCIPALES:
Los impulsos nerviosos son señales eléctricas que
viajan a lo largo de las neuronas, permitiendo la
comunicación entre distintas partes del cuerpo. Estas
señales corresponden a los potenciales de acción, que
se generan en el axón inicial y se propagan a lo largo
de la membrana neuronal gracias a la apertura y cierre
de canales iónicos dependientes de voltaje.
De esta forma, el sistema nervioso asegura una comunicación rápida, precisa y coordinada entre
los órganos sensoriales, el sistema nervioso central y los efectores (músculos y glándulas).
IMPULSOS
NERVIOSOS
Diámetro axonal: los axones más gruesos
transmiten impulsos más rápido.
Presencia de mielina: en fibras mielinizadas, el impulso salta de
un nodo de Ranvier a otro (conducción saltatoria), lo que acelera
significativamente la transmisión.

10. TRANSMISIÓN DE
SEÑALES NERVIOSAS
La transmisión sináptica es el proceso por el cual un impulso nervioso se transfiere de
una neurona a otra, o bien de una neurona a una célula efectora. Existen dos tipos
principales de sinapsis:
SINAPSIS
ELÉCTRICA
Este mecanismo es esencial para la percepción sensorial, el control del movimiento, la homeostasis
y las respuestas reflejas. Su alteración está relacionada con enfermedades neurológicas como el
Alzheimer, la epilepsia o la depresión.
SINAPSIS
QUIMICA

11. SINAPSIS ELECTRICA
la señal pasa directamente a través de
uniones comunicantes (gap junctions). Son
rápidas, bidireccionales y se encuentran en
tejidos como el miocardio.
SINAPSIS QUÍMICA
la más común en el sistema nervioso. El potencial de
acción provoca la liberación de neurotransmisores
desde la neurona presináptica hacia la hendidura
sináptica, donde se unen a receptores en la célula
postsináptica, generando una nueva señal eléctrica o
química.

12. CÉLULAS EXCITABLES
Y NO EXCITABLES
CÉLULAS NO
EXCITABLESlas células no excitables (como las epiteliales
o del tejido conjuntivo) también mantienen un
potencial de membrana, pero no poseen la
maquinaria necesaria para generar impulsos
eléctricos. Su función bioeléctrica se limita al
transporte de iones y al mantenimiento del
equilibrio celular.

13. CÉLULAS
EXCITABLES
Son aquellas que pueden generar y propagar potenciales de acción en respuesta a
estímulos eléctricos, químicos o mecánicos. Ejemplos:
Neuronas:
responsables de la
transmisión nerviosa.
Fibras musculares: se
contraen tras la llegada
de un impulso nervioso.
Cardiomiocitos: regulan el
ritmo cardíaco a través de
potenciales eléctricos.

14. Electrocardiograma
(ECG)Electromiografía
(EMG) Marcapasos Desfibrilación
APLICACIONES
CLÍNICAS DE LA
BIOELECTRICIDAD

15. ELECTROCARDIOGRAMA
(ECG)
Definición: registro gráfico de la actividad
eléctrica del corazón.
Aplicación: permite diagnosticar arritmias,
isquemias, infartos y alteraciones en la
conducción cardíaca.
ELECTROMIOGRAFÍA
(EMG)
Definición: técnica que mide la actividad eléctrica de los
músculos durante la contracción y el reposo.
Aplicación: se emplea en el diagnóstico de enfermedades
neuromusculares como la esclerosis lateral amiotrófica y la
distrofia muscular.

16. MARCAPASOS
Definición: dispositivo médico que envía
impulsos eléctricos para regular el ritmo
cardíaco.
Aplicación: indicado en casos de
bradicardia y bloqueos cardíacos.
DESFIBRILACIÓN
Definición: aplicación de una descarga
eléctrica controlada para interrumpir una
arritmia grave.
Aplicación: fundamental en casos de
fibrilación ventricular o paro cardíaco.

17. APLICACIONES AVANZADAS EN
BIOFÍSICA
En medicina,
encontramos
aplicaciones en:
Estimulación Cerebral
Profunda (DBS)
Interfaces Cerebro-
Máquina
Corrientes de Lesión y
Regeneración

18. ESTIMULACIÓN CEREBRAL
PROFUNDA (DBS)
Consiste en la implantación de electrodos en
regiones específicas del cerebro para modular la
actividad neuronal mediante impulsos eléctricos. Se
utiliza en el tratamiento del Parkinson, epilepsia y
trastornos psiquiátricos resistentes.

19. INTERFACES CEREBRO-
MÁQUINA
Aprovechan las señales eléctricas generadas por
las neuronas para controlar dispositivos externos,
como prótesis robóticas o sistemas de
comunicación asistida. Representan un avance en
rehabilitación neurológica.

20. CORRIENTES DE LESIÓN Y
REGENERACIÓN
Se han observado corrientes eléctricas naturales en los tejidos
dañados, denominadas corrientes de lesión, que parecen
favorecer la migración celular y la cicatrización.
Investigaciones actuales exploran su potencial terapéutico en
regeneración tisular y medicina regenerativa.

21. CONCLUSIONES
La bioelectricidad es un campo fundamental de la biofísica que explica cómo las
señales eléctricas sostienen procesos vitales en el organismo.
Ha dado origen a herramientas diagnósticas esenciales (ECG, EMG) y dispositivos
terapéuticos (marcapasos, desfibriladores).
Permite comprender fenómenos como la transmisión nerviosa, la contracción
muscular y la regulación del ritmo cardíaco.
Sus aplicaciones avanzadas en neurociencia y bioingeniería abren la puerta a
terapias innovadoras, como las interfaces cerebro-máquina y la estimulación
cerebral profunda.
En definitiva, el estudio de la bioelectricidad conecta los principios físicos con la fisiología y la
práctica clínica, constituyendo un puente entre la ciencia básica y la medicina aplicada.

22. BIBLIOGRAFÍA
Hall, J. E. (2021). Guyton and Hall Textbook of Medical
Physiology. Elsevier.
Tortora, G. J., & Derrickson, B. (2021). Principles of Anatomy and
Physiology. Wiley.
Catterall, W. A. (2021). “Ion channels and electrical signaling in
the nervous system.” Journal of Physiology.
Reimer, J., et al. (2023). Bioelectric signals in tissue repair and
regeneration. Frontiers in Physiology.
Fields, R. D. (2022). Bioelectricity and Neural Engineering.
Springer.

23. GRACIAS