ELECTROMAGNETISMO ELECTROMAGN ETISMO EN EL CUERPO HUMANO 1
MAGNETISMO – FENOMENOS BIOELECTRICOS
los humanos estamos conectados a la vibración de la magnetosfera a través de nuestra glándula pineal, que vibra en las mismas frecuencias en las que lo hace el núcleo de nuestro planeta, sincronizando nuestros ritmos vitales con los de la Madre Tierra. El cuerpo humano también genera su propia magnetosfera, el campo biomagnético humano. Este tiene varios metros de circunferencia y se vería con la forma de un ocho. El cuerpo humano es un gran campo electromagnético electromagnético en su totalidad. Es un cuerpo de energía, y la visión que tenemos de él como de una estructura de carne y hueso es sólo la representac representación ión que hace nuestro cerebro de las señales que recibe nuestro aparato perceptual. La forma, el color, el olor y el sabor de nuestro cuerpo, son sólo representacione representacioness virtuales de nuestro cerebro de estas señales, del mismo modo que nuestro televisor recibe señales radioeléctricas radioeléctricas que transforma en imágenes y sonidos.Como sonidos. Como éstos campos biológicos o bioplasmáticos bioplasm áticos son extremadamente extremadamente tenues, tenues, de muy muy bajas frecuencia frecuencias, s, (todas las las células vivas tienen una carga eléctrica de entre 70 y 90 milivoltios) se miden en Teslas (en honor al noosférico ingeniero Nikola Tesla 1857/1943). El rango de nuestros campos magnéticos biológicos es de 10-9T (nanoteslas) hasta 10-15 T (femtoteslas (femtoteslas). ).Toda Toda carga eléctrica en movimiento genera campos magnéticos. En el caso de nuestro cuerpo , el principal generador es el latido del corazón y de todos n uestros órganos.
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EL POTENCIAL DE LA MEMBRANA
La membrana es una capa de fosfolipidos que recubre a la célula y en la que se realizan las reacciones químicas necesarias para el mantenimiento de la vida, y para ello la célula necesita mantener un medio interno apropiado. Esto es posible porque las células se encuentran separadas del mundo exterior por una membrana limitante, la membrana plasmática. La presencia de membranas internas en las células eucarióticas proporcionan compartimientos adicionales que limitan ambientes únicos en los que se llevan a cabo funciones altamente específicas necesarias para la supervivencia celular. La importancia para el estudio de la membrana en especifico el potencial de difusión, radica en que permite la interacción dentro de la membrana, ensamblaje de proteínas en un sitio particular, interacción de receptores transmembranales (Moléculas que pueden reunirse, efectuar reacción y separarse), procesos celulares como son: movimiento, crecimiento y división, formaciones de uniones Intercelulares, secreción y endocitosis entre otras. La difusión es un proceso físico irreversible, en el que partículas materiales se introducen en un medio que inicialmente estaba ausente de ellas aumentando la entropía del sistema conjunto formado por las partículas difundidas o soluto y el medio donde se difunden. Existen dos tipos de difusión: DIFUSION SIMPLE Algunas sustancias pasan al interior o al exterior de las células a través de una membrana semipermeable, y se mueven dentro de éstas por Difusión simple, siendo un proceso físico basado en el movimiento al a zar. La difusión es el movimiento de átomos, moléculas o iones de una región de mayor concentración a una de menor concentración sin requerir gasto de energía. La difusión implica, no sólo el movimiento al azar de las partículas hasta lograr la ho mogénea distribución de las mismas sino también el homogéneo potencial químico del fluido, ya que de existir una membrana semipermeable que particione un fluido en dos de distinto potencial químico, se generará una presión osmótica desde el potencial químico mayor (p.e. solvente puro) hacia el menor (p.e. solvente y soluto) hasta que ambas particiones se equiparen o la presión hidrostática equilibre la presión osmótica.
DIFUSION FACILITADA
Es el movimiento de moléculas más grandes que no pueden pasar a través de la membrana plasmática y necesita ayuda de una proteína u otros mecanismos (exocitosis) para pasar al otro lado. Se diferencia de la difusión simple a través de conductos en que mientras que la magnitud de difusión de la difusión simple se incrementa de manera proporcional con la concentración de la sustancia que se difunde, en la difusión facilitada la magnitud de difusión se aproxima a un máximo (Vmax), al aumentar la concentración de la sustancia.
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EL POTENCIAL DE ACCION
Células excitables: aquellas capaces de producir un potencial de acción •Al recibir un estímulo, las células excitables “disparan” un potencial de acción • Tipos de estímulo: eléctrico, químico, mecánico, fotónico (luz)
•Potencial de acción: cambio rápido en el potencial de membrana en respuesta a un estí mulo, seguido
de un retorno al potencial de reposo
• El perfil del potencial de acción difiere en función del tipo de canales voltaje-dependientes de cada
célula excitable
Si el estímulo es de suficiente intensidad puede sobrepasar un umbral de despolarización que dispara el potencial de acción ETAPAS DEL POTENCIAL DE ACCIÓN: a.El estímulo induce la apertura de canales Na+. Su difusión al citoplasma despolariza la membrana celular. b.Al alcanzarse el potencial umbral se abren más canales Na+. El aumento en la entrada de Na+ despolariza aún más la membrana. c.Cuando el potencial alcanza su máximo (valores positivos) se cierran los canales Na+. d.La apertura de los canales K+ permite la salida del catión y la repolarización de la membrana e.Tras un breve periodo de hiperpolarización, la bomba Na+/K+ restablece el potencial de reposo.
Características del Potencial de Acción:
1.El potencial de acción o se produce o no (ley de todo o nada). 2.Una vez generado se automantiene y propaga por retroalimentación positiva: la apertura de canales de Na+ provoca la apertura de otros. 3.El tiempo que los canales dependientes de voltaje permanecen abiertos es independiente de la intensidad del estímulo. 4.Un estímulo supraumbral no aumenta la despolarización celular (la amplitud del pico).
TIPOS DE POTENCIAL DE ACCIÓN:
Potenciales en espiga: son típicos del sistema nervioso. Su duración es aproximadamente de 0.4mseg y lo denominamos impulso
nervioso.
Potenciales en meseta: la membrana no se repolariza i nmediatamente tras la despolarización. Es típico de las células cardíacas,
donde la meseta llega a durar entre 3 y 4 décimas de segundo, produciendo la contracción del corazón durante todo este periodo.
Potenciales rítmicos: descargas repetitivas de potencial de acción sin necesidad de estímulo que generan el latido cardíaco, los
movimientos peristálticos o el ritmo respiratorio.
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EL SISTEMA NERVIOSO Y LA NEURONA
Sabemos que el desplazamiento de corriente eléctrica a lo largo de las vías nerviosas significa iones (partículas cargadas eléctricamente) moviéndose del interior al exterior celular y a lo largo de los axones y las dendritas neuronales, significa que las neuronas cuentan con un campo electromagnético. Este campo electromagnético, como no podía ser de otra forma, existe y son denominados campos electromagnéticos neuronales. que la radiación electromagnética nos afecta a diario es algo que todos comprendemos. Nuestra capacidad de ver existe porque en nuestros ojos existen una serie de receptores sensibles a la radiación electomagnética tan cotidiana como la luz visible. La radiación electromagnética es la consecuencia de la existencia de campos electromagnéticos que alcanzan nuestros receptores fotosensibles, en donde esa radiación se traduce en un impulso eléctrico que llega a nuestro cerebro y nos hace ver.
El espectro de luz visible es la radiación electromagnética que nos llega en una frecuencia que nuestras células fotorreceptoras son capaces de “traducir” en impulsos eléctricos neuronales.
5 POTENCIAL ELECTRICO DE LOS NERVIOS El sistema nervioso recoge información sobre el mundo exterior, y también sobre el estado del propio organismo, analiza y compara esta información, decide cuál es la respuesta adecuada en cada momento y la ejecuta, almacena la información para uso futuro, y planea la estrategia a largo plazo. El sistema nervioso está formado por células, como todo el resto del organismo. Sin embargo, existe una diferencia: en otros órganos cada célula realiza, en pequeño, la función del órgano, y la suma de las actividades de todas las células produce la actividad total del órgano. Por ejemplo cada célula muscular es capaz de contraerse, y la suma de todas las contracciones de todas las células es la que produce la contracción del músculo. En cambio, una célula nerviosa por sí sola no produce pensamiento o conducta, únicamente recibe y transmite señales eléctricas, y solo por la interconexión y coordinación de todas las neuronas se produce la actividad del sistema nervioso. Se dice por eso que la función del sistema nervioso es una propiedad emergente, es decir un fenómeno que no se podría predecir examinando el funcionamiento de cada uno de sus componentes por separado. Las células que forman el sistema nervioso, o neuronas, son células especializadas en recibir y enviar señales, y tienen múltiples prolongaciones por las que entran y salen estas señales. Algunas de estas prolongaciones pueden ser muy largas, por ejemplo, la neurona que envía las órdenes a los músculos del pie están en la parte baja de la columna vertebral, así que la prolongación que transmite esas órdenes mide aproximadamente un metro, que es la distancia entre la columna vertebral y el pie (en una ballena las fibras que llevan las órdenes a los músculos de la cola deben ser casi tan largas como la misma ballena, es decir, más de 20 metros). Una neurona, por tanto, está continuamente recibiendo y enviando señales, como una central telefónica. Esas señales de la neurona se denominan potenciales de acción, y como en el caso de la central telefónica, son de naturaleza eléctrica. Sin embargo, las fibras o prolongaciones de las neuronas no están hechas de cobre conductor, como los cables telefónicos, sino del material de la propia célula. Este material no conduce la electricidad tan bien como un cable, de modo que la
Todas las células tienen carga eléctrica negativa en su interior
neurona ha tenido que encontrar una manera propia de Todas las células tienen una carga eléctrica
negativa en su interior. Esta carga eléctrica se debe a la diferencia de concentración de sales entre el interior de la célula y el exterior de la misma, y el proceso es lejanamente parecido al que se produce en una pila, c omo las que ponemos en la radio. En la pila, hay en su interior una solución de sales, estas sales reaccionan con el metal de la cubierta, y esto produce el movimiento de cargas eléctricas que alimenta a la radio cuando la encendemos. En el caso de la célula, el potasio que hay en su interior tiende a salir de la célula (porque está más concentrado dentro que fuera, y tiende a moverse a donde la concentración es menor), pero como el potasio tiene carga eléctrica positiva esto deja el interior de la célula con un exceso de cargas negativas. Este movimiento de cargas produce un voltaje o diferencia de potencial, igual que el que se produce entre los polos de una pila pero unas 20 veces menor. Esta carga eléctrica existe en todas las células, pero además, algunas células han desarrollado la capacidad de usar la carga eléctrica para transmitir señales. Esas células se denominan excitables, son las únicas que pueden
producir
potenciales de
acción,
e
incluyen El potencial de acción es una inversión de la carga eléctrica de la membrana
fundamentalmente a las células nerviosas y a las musculares. El potencial de acción es como un cortocircuito de la membrana. Si en una pila conectamos el polo positivo con el negativo, la pila se descarga y desaparece la diferencia de potencial entre los polos. En la membrana de las células excitables sucede algo parecido, durante el potencial de acción se abren canales en la membrana que permiten el paso de corriente, de manera que entran cargas positivas, y neutralizan la carga negativa en el interior, con lo que la diferencia de potencial que había en reposo desaparece. Esas cargas se propagan al siguiente segmento de la membrana, y de este a l siguiente, por lo que el cortocircuito, es decir, el potencial de acción, se propaga con mucha rapidez a lo largo de la fibra nerviosa. En un tiempo muy corto (una milésima de segundo) los ca nales se cierran, la carga negativa reaparece, y la fibra queda en situación de enviar otra señal.
EJEMPLOS EN APLICACIONES MEDICAS :
Los principios fundamentales del electromagnetismo están presentes en la inmensa mayoría de los circuitos electrónicos;por ejemplo,en las bobinas,que circuito electrónico no tiene una bobina. *El electromagnetismo aplicado a la medicina tiene un nombre:Electromedicina.Ésta abarca a todos aquellos aparatos electrónicos empleados en medicina. *Ejemplos:Tomografía Axial Computerizada (T.A.C.),Resonancia Nuclear Magnética,Radiografías,Ecografías, Máquinas de hemodiálisis,Máquinas de diálisis peritoneal (Cicladoras),Respiradores artificiales,Centrifugadoras de laboratorio, electrocardiogramas, electroencefalogramas,etc. El electromagnetismo como terapia médica,entonces estamos hablando de la Magnetoterapia
