Electricidad en el mundo de la biología

La electricidad es una forma de energía fundamental en nuestra vida, en general, la electricidad se refiere al movimiento de cargas eléctricas, ya sean electrones o iones, mediante un conductor. La electrofisiología es una rama de la biología que se centra en el estudio de los fenómenos eléctricos en los organismos vivos. En esta disciplina, se investiga cómo los iones y las corrientes eléctricas influyen en los procesos biológicos a nivel celular y molecular.

Conceptos fundamentales

Circuito en serie. Sus componentes están conectados en un solo camino, lo que hace que la corriente fluya a través de ellos de manera secuencial.

paso de una corriente eléctrica, y puede ser utilizada para caracterizar sus propiedades eléctricas.

Circuito en paralelo. Los componentes están conectados en dos o más caminos separados, lo que permite que el flujo de corriente se mueva simultáneamente a través deellos.Los circuitos paralelos y en seriecon la propagación de señales eléctricas en los tejidos biológicos se relaciona. La propagación de señales eléctricas en los tejidos biológicos y los circuitos en serie y paralelos serelacionan con labioelectricidad, la electrofisiología y la ley de Ohm. La impedancia eléctrica es una medida de la oposición que presenta un tejido biológico al

Propiedades de los circuitos en serie y en paralelo

Los circuitos en Serie tienen la propiedad de que la intensidad que atraviesa todos los receptores es la misma, y es idéntica a la total del circuito. Y en los paralelos, tienen la mismadiferenciadepotencial(voltaje) ensus extremos. Las capas del tejido biológico consideradasparagenerar elmodeloeléctrico son: piel, grasa, músculo y hueso con sus respectivas características físicas. El modelo eléctrico se apoya en circuitos RC para cada una de las capas, por la analogía con los procesos de conducción eléctrica y la electroquímica de los tejidos. Estos podrían estar asociados con el almacenamiento de energía, activación de procesos y finalmente, con la estimulación de estructuras biológicas.

Uso los circuitos en serie y paralelo para resolver problemas prácticos relacionados con la electrofisiología

• Podemos usar circuitos en serie para modelar la resistencia eléctrica de una membrana celular y el citoplasma.

• Podrían usarse circuitos en paralelo para modelar la impedancia eléctrica de un tejido compuesto por varias células

Aplicación de los circuitos en serie y paralelo en investigaciones biológicas

Los circuitos en serie y paralelo se utilizan en lainvestigación biológicaparacomprender la propagación de señales eléctricas en los tejidos biológicos, como neuronas y músculos. Estos circuitos son instrumentos útiles para estudiar como la electricidad fluye por diferentes componentes de los tejidos y cómo se transmiten las señales eléctricas. En un circuito en serie, los componentes se conectan uno tras otro en un solo camino. En elcontexto delainvestigación biológica, esto implica que los elementos de tejido están dispuestos linealmentey la corrienteeléctrica fluye secuencialmente a través de cada uno de ellos. Esto permite analizar cómo se suman o atenúan las señales eléctricas en neuronas, por ejemplo, los circuitos en serie pueden ayudar aentender como las señales se debilitan o amplifican a medida que viajan a lo largo del axón.

Por otro lado, en un circuito en paralelo, los componentes se conectan en diferentes caminos o ramas. En el contexto de la investigación biológica, esto implica que los elementos de tejido están organizados en ramificaciones, y la corriente eléctrica se divide en diferentes caminos. Esto permite estudiar cómo se distribuyen las señales eléctricas en diferentes partes del tejido y cómo interactúan entresí. En elestudio delos músculos, por ejemplo, los circuitos en paralelo pueden ayudar a comprender cómo las señales eléctricas se propagan y se sincronizan en diferentes fibras musculares.

Electroencefalografía: es una exploración neurofisiológica que se basa en el registro de la actividad bioeléctrica cerebral en condiciones basales de reposo, vigilia o sueño, y durante diversas activaciones mediante un equipo de electroencefalografía.

Ejemplos de técnicas y dispositivos que se utilizan en la electrofisiología para medir la actividad eléctrica en los tejidos biológicos.

Electrocardiograma: es la representación visual de la actividad eléctrica del corazón en función del tiempo, que se obtiene, desde la superficie corporal, en el pecho, con un electrocardiógrafo en forma de cinta continua.

Electromiografía:técnicaderegistro gráfico de la actividad eléctrica producida por los músculos esqueléticos. Puede ser monitoreado a través de electrodos intramusculares o electrodos superficiales.

Electrooculograma: consiste en colocar pequeños electrodos cercadelos músculos de los ojos para medir el movimiento de estos. Este examen es utilizado en la polisomnografía.