ELECTROFISIOLOGIA


Parte de la medicina que estudia la fisiología de los procesos bioeléctricos. Principalmente estudia: El corazón como órgano eléctrico; Las neuronas; Tejidos excitables como el músculo.




Electrofisiología de las neuronas

Las neuronas también tienen un sistema eléctrico, puesto que son las encargadas de transmitir impulsos para  que se realice una acción.

Electrofisiología del Músculo

La membrana celular del músculo, es la base para la generación del fenómeno bioeléctrico, por medio de la propagación y excitabilidad se produce el mecanismo de contracción muscular, donde habrá un potencial de acción gracias a la bomba de sodio-potasio, una despolarización y una repolarización.  



ESTRUCTURA DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

El sistema nervioso se compone de varios elementos celulares como tejidos de sostén o mantenimiento llamados neuroglia, un sistema vascular especializado y las neuronas que son células que se encuentran conectadas entre sí de manera compleja y que tienen la propiedad de generar, propagar, codificar y conducir señales por medio de gradientes electroquímicos (electrolitos) a nivel de membrana axonal y de neurotransmisores a nivel de sinapsis y receptores.

Funciones básicas del Sistema nervioso

Función sensorial: los receptores sensoriales detectan estímulos internos o externos; las neuronas que transmiten la información sensorial al encéfalo o a la médula espinal se denominan neuronas sensoriales o aferentes función de integración: es el procesamiento de la información sensorial: se analiza y se almacena una parte de ella, lo cual va seguido de una respuesta apropiada; las neuronas que se encargan de esto son las interneuronas (neuronas de asociación) y son la mayoría función motora: es responder a las decisiones de la función de integración; las neuronas  encargadas de esta función son las neuronas motoras o eferentes; la información va desde  el encéfalo o médula espinal a órganos o células, que se llaman efectores.

Papel de los ionizantes en la despolarización y la repolarizacion de la membrana

La despolarización es una disminución del valor absoluto del potencial de membrana en una neurona.1 El potencial de membrana de una neurona en reposo es normalmente negativo en la zona intracelular (-70 mV).
La repolarizacion representa la vuelta al estado de reposo de la célula; es ésta la fase en la que se efectúa la producción de energía. Cuanto más se prolonga la fase de repolarizacion, más se reposa la célula.

SISTEMA BIOELÉCTRICO

Potenciadores eléctricos de la membrana celular

1) El potencial de reposo:
Es la diferencia de potencial que existe entre el interior y el exterior de una célula. Lo que mantiene a este potencial en reposo, es la Bomba Na+/K+ (Bomba Sodio/Potasio), dado que si salen 3 Na+ (Sodio) a la parte extracelular, entran 2 K+ (Potasio) a la parte intracelular. Se debe a que la membrana celular se comporta como una barrera semipermeable selectiva.

2) Un potencial de acción
Los potenciales de acción se utilizan en el cuerpo para llevar información entre unos tejidos y otros, lo que hace que sean una característica microscópica esencial para la vida de los animales.

3) El potencial de membrana:
Ain impulso hay más cationes, en especial de sodio, fuera de la membrana celular y más aniones (-iones) dentro de lo que crea un potencial de reposo


Sistema Cuántico Bio-eléctrico

Es una nueva herramienta que analiza este fenómeno. La energía y la baja frecuencia magnética del cuerpo humano se captan al sostener el sensor, y a continuación el equipo las amplifica y las analiza mediante el microprocesador que incorpora




SISTEMA BIOELÉCTRICO


Es una red compleja de estructuras especializadas (encéfalo, médula espinal y nervios) que tienen como misión controlar y regular el funcionamiento de los diversos órganos y sistemas, coordinando su interrelación y la relación del organismo con el medio externo.

 El sistema nervioso se divide en dos grandes subsistemas:
1) sistema nervioso central (SNC) compuesto por el encéfalo y la médula espinal;
2) sistema nervioso periférico (SNP), dentro del cual se incluyen todos los tejidos nerviosos situados fuera del sistema nervioso central El SNC está formado por el encéfalo y la médula espinal.



ANATOMÍA MICROSCÓPICA: NEURONAS

Son células excitables que conducen los impulsos que hacen posibles todas las funciones del sistema nervioso.

1. El cuerpo o soma neuronal contiene el núcleo y el citoplasma, con todos sus orgánulos intracelulares, rodeado por la membrana plasmática.
2. Las dendritas son prolongaciones cortas ramificadas, en general múltiples, a través de las cuales la neurona recibe estímulos procedentes de neuronas vecinas con las cuales establece una sinapsis o contacto entre células.
3. El axón es una prolongación, generalmente única y de longitud variable, a través de la cual el impulso nervioso se transmite desde el cuerpo celular a otras células nerviosas o a otros órganos del cuerpo. Cerca del final, el axón, se divide en terminaciones especializadas que contactarán con otras neuronas u órganos efectores. El lugar de contacto entre dos neuronas o entre una neurona y un órgano efector es una sinapsis.

EFECTOS DE LA ELECTRICIDAD SOBRE EL ORGANISMO

El riesgo de electrocución para las personas se puede definir como la "posibilidad de circulación de una corriente eléctrica a través del cuerpo humano". Así, se pueden considerar los siguientes aspectos:
  1. Para que exista posibilidad de circulación de corriente eléctrica es necesario:
    • Que exista un circuito eléctrico formado por elementos conductores
    • Que el circuito esté cerrado o pueda cerrarse
    • Que en el circuito exista una diferencia de potencial mayor que cero
  2. Para que exista posibilidad de circulación de corriente por el cuerpo humano es necesario:
    • Que el cuerpo humano sea conductor. El cuerpo humano, si no está aislado, es conductor debido a los líquidos que contiene (sangre, linfa, etc.)
    • Que el cuerpo humano forme parte del circuito
    • Que exista entre los puntos de "entrada" y "salida" del cuerpo humano una diferencia de potencial mayor que cero
Factores que intervienen en el riesgo de electrocución
Los efectos del paso de la corriente eléctrica por el cuerpo humano vendrán determinados por los siguientes factores:
  • Valor de la intensidad que circula por el circuito de defecto: los valores de intensidad no son constantes puesto que dependen de cada persona y del tipo de corriente, por ello se definen como valores estadísticos de forma que sean válidos para un determinado porcentaje de la población normal.
  • Resistencia eléctrica del cuerpo humano: además de la resistencia de contacto de la piel (entre 100 y 500 W), debemos tener en cuenta la resistencia que presentan los tejidos al paso de la corriente eléctrica, con lo que el valor medio de referencia está alrededor de los 1000 W.

Efectos físicos del choque eléctrico
Efectos físicos inmediatos

Según el tiempo de exposición y la dirección de paso de la corriente eléctrica para una misma intensidad pueden producirse lesiones graves, tales como: asfixia, fibrilación ventricular, quemaduras, lesiones secundarias a consecuencia del choque eléctrico, tales como caídas de altura, golpes, etc., cuya aparición tiene lugar dependiendo de los valores t-Ic.

Efectos físicos no inmediatos

Se manifiestan pasado un cierto tiempo después del accidente. Los más habituales son:

Manifestaciones renales:

Los riñones pueden quedar bloqueados como consecuencia de las quemaduras debido a que se ven obligados a eliminar la gran cantidad de mioglobina y hemoglobina que les invade después de abandonar los músculos afectados, así como las sustancias tóxicas que resultan de la descomposición de los tejidos destruidos por las quemaduras.

Trastornos cardiovasculares:

La descarga eléctrica es susceptible de provocar pérdida del ritmo cardíaco y de la conducción aurículo- ventricular e intraventricular, manifestaciones de insuficiencias coronarias agudas que pueden llegar hasta el infarto de miocardio, además de trastornos únicamente subjetivos como taquicardias, sensaciones vertiginosas, cefaleas rebeldes, etc.

Trastornos nerviosos:

La víctima de un choque eléctrico sufre frecuentemente trastornos nerviosos relacionados con pequeñas hemorragias fruto de la desintegración de la sustancia nerviosa ya sea central o medular.

Trastornos sensoriales, oculares y auditivos:

Los trastornos oculares observados a continuación de la descarga eléctrica son debidos a los efectos luminosos y caloríficos del arco eléctrico producido. Los trastornos auditivos comprobados pueden llegar hasta la sordera total y se deben generalmente a un traumatismo craneal, a una quemadura grave de alguna parte del cráneo o a trastornos nerviosos.

LA UTILIDAD DE LA BOMBA DE NA Y K EN LA GENERACIÓN DE IMPULSO NERVIOSO

La bomba de sodio y potasio es una proteína presente en todas las membranas plasmáticas de las células, cuyo objetivo es eliminar sodio de la célula e introducir potasio en el citoplasma. Ese intercambio permite mantener, a través de la membrana, las diferentes concentraciones entre ambos cationes. La proteína transmembrana “bombea” tres cationes de sodio expulsándolos fuera de la célula y lo propio hace con dos cationes de potasio al interior de ella. De esa forma se genera un potencial eléctrico negativo intracelular. 
La bomba de sodio y potasio cumple un rol muy importante en la producción y transmisión de los impulsos nerviosos y en la contracción de las fibras musculares.




Repolarización de membrana

Las membranas de las neuronas tienen canales iónicos regulados por voltaje (por el potencial eléctrico). Los estímulos abren los canales de Na+ regulados por voltaje. La apertura de estos canales es muy rápida; cuando se abren, el Na+ ingresa a la célula en forma masiva.

El potencial de acción
Permite transmitir señales nerviosas en las células nerviosas que Son cambios rápidos del potencial de membrana = y que se desplaza a lo largo de la fibra nerviosa.

FISIOLOGIA DE LA MEMBRANA

La función de la membrana es la de proteger el interior de la célula frente al líquido extracelular que tiene una composición diferente y de permitir la entrada de nutrientes, iones u otros materiales específicos.

GRADIENTE ELECTROQUÍMICO

El gradiente electroquímico es debido a que el número de iones (partículas cargadas) del líquido extracelular es muy diferente del citosol.




PERMEABILIDAD SELECTIVA

La membrana plasmática regula la entrada y salida de materiales, permitiendo la entrada de unos y restringiendo el paso de otros.
Esta propiedad se llama permeabilidad selectiva La membrana es permeable cuando permite el paso, más o menos fácil, de una sustancia. La permeabilidad de la membrana depende de varios factores relacionados con las propiedades físico-químicas de la sustancia:

Transporte de materiales a través de las membranas plasmáticas

Los mecanismos que permiten a las sustancias cruzar las membranas plasmáticas son esenciales para la vida y la comunicación de las células. Para ello, la célula dispone de dos procesos:

Transporte pasivo:

Cuando no se requiere energía para que la sustancia cruce la membrana plasmática. Los mecanismos de transporte pasivo son:

Osmosis

Es otro proceso de transporte pasivo, mediante el cual, un disolvente - el agua en el caso de los sistemas biológicos – pasa selectivamente a través de una membrana semi-permeable. La membrana de las células es una membrana semi-permeable ya que permite el paso del agua por difusión, pero no la de iones y otros materiales. Si la concentración de agua es mayor (o lo que es lo mismo la concentración de solutos menor) de un lado de la membrana es mayor que la del otro lado, existe una tendencia a que el agua pase al lado donde su concentración es menor.




Ultrafiltración

La ultrafiltración tiene lugar en el cuerpo humano en los riñones y es debida a la presión arterial generada por el corazón. Esta presión hace que el agua y algunas moléculas pequeñas (como la urea, la creatinina, sales, etc.) pasen a través de las membranas de los capilares microscópicos de los glomérulos para ser eliminadas en la orina.

Difusión facilitada

Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos.

Transporte activo

Cuando la célula utiliza ATP como fuente de energía pasa hacer atravesar la membrana a una sustancia en particular.




¿QUÉ ES UNA PRUEBA DE ELECTRODIAGNÓSTICO?

Los estudios de electrodiagnóstico por lo general implican dos partes: electromiografía (EMG) y estudios de conducción nerviosa (NCS).

Estudios de conducción nerviosa (NCS)

NCS se hacen a menudo junto con la EMG para determinar si un nervio está funcionando normalmente. El médico la realización de los cables de cinta pondrá a prueba (electrodos) a la piel en varios lugares a lo largo de la vía nerviosa. Luego, el médico estimula el nervio con una corriente eléctrica.

La electromiografía (EMG)

Una registros EMG y analiza la actividad eléctrica en los músculos. Se utiliza para obtener más información sobre el funcionamiento de los nervios de los brazos y las piernas. Cuando un músculo normal está en reposo, es eléctricamente silenciosa.
 (ORTHOPAEDIC, s.f.)

Electroterapia

Por definición se trata del uso con fines terapéuticos de la corriente eléctrica. Esta modalidad terapéutica ha estado experimentando un nuevo auge en los últimos años.. (García, 2015)
EJEMPLOS BIOFISICOS :

Presentación 2015 Física y Electrofisiología CLIC AQUI

Las principales condiciones que debe cumplir un estimulador cardíaco se detallan a continuación:
 a. Una fuente constante de corriente que puede ser suministrada por la red (corriente alterna) o, mucho mejor, por cuestiones de seguridad, por baterías (corriente continua).
b. Ausencia de fugas de corriente.
c. Capacidad para estimular en un amplio intervalo de  en número de estímulos en el tren) programables.
d. Capacidad de introducir múltiples extraestímulos
e. Capacidad para estimular en, al menos, dos puntos simultáneos.
f. Posibilidad de sincronizar el estimulador con derivaciones del ECG o los electrogramas apropiados durante ritmos intrínsecos o estimulados.
g. La energía de los estímulos aplicados, debería ser programable variando su duración o amplitud (corriente o voltaje).

REFERENCIAS :

  • https://fundaciondelcorazon.com/informacion-para-pacientes/metodos-diagnosticos/estudio-electrofisiologico.html
  • E. d. (2018, Agosto). Clínica Universidad de Navarra. Retrieved from https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/electrofisiologia
  • Emilio. (2017, ENERO). Electroterapia en fisioterapia. Retrieved from http://www.electroterapia.com/
  • Estela Virginia Mur, J. E. (2003, Noviembre). DISPLASIA MAMARIA - REVISION. Revista de Posgrado de la VIa Cátedra de Medicina(133), 12-15.
  • EY., A. (1991). The Ovarian Life Cycle. Philadelphia: WB Saunders.
  • García, D. E. (2015, Octubre). Medicina de Rehabilitación. Retrieved from http://www.sld.cu/sitios/rehabilitacion/temas.php?idv=823
  • Gómez Angarita, J., Mendoza Vargas, J., & Arbeláez Salazar, O. (2008). La electrofisiología básica de la membrana celular del músculo y su analogía. Scientia Et Technica, 329-334.


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