Bioingeniería Primeras 20

¿Qué es la ecuación de Nernst y para qué se utiliza?

• Calcula el gradiente químico de múltiples iones sin considerar la permeabilidad.

• Indica la intensidad de la señal nerviosa según la amplitud del potencial de acción.

• Es una fórmula que permite calcular el potencial de equilibrio de un ion específico según su concentración intra y extracelular.

• Estima la relación entre conductancia y resistencia para canales pasivos.

¿Por qué es importante que la señal nerviosa se propague en una sola dirección?

• Se refiere a la probabilidad de excitación espontánea en reposo absoluto.

• Porque evita que los impulsos eléctricos se mezclen o retrocedan, asegurando la comunicación ordenada entre neuronas y órganos efectores.

• Determina la tasa de síntesis de neurotransmisores a partir de potenciales sinápticos.

• Calcula el gradiente químico de múltiples iones sin considerar la permeabilidad.

¿Qué estructuras permiten que el impulso nervioso “salte” en fibras mielinizadas?

• Corresponde al punto de equilibrio entre impulso aferente y eferente.

• Los nodos de Ranvier, zonas sin mielina entre segmentos del axón donde se regeneran los potenciales de acción.

• Predice la frecuencia de disparo basándose en la concentración de calcio extracelular.

• Representa la eficiencia de transporte axoplásmico en neuronas motoras.

¿Qué es el front-end en un sistema de bioinstrumentación?

• Se refiere a la relación entre potencial sináptico y campo eléctrico extracelular.

• Es la primera etapa del sistema de adquisición de señales, responsable de captar, amplificar y filtrar las señales biológicas.

• Estima la respuesta muscular a estimulación invasiva.

• Determina la cantidad de receptores de membrana activa.

¿Qué variables considera la ecuación de Goldman para calcular el potencial de membrana?

• Las concentraciones intra y extracelulares de varios iones (Na⁺, K⁺, Cl⁻) y sus permeabilidades relativas.

• El coeficiente térmico, la conductancia y la carga del ion más abundante.

• La presión osmótica, la temperatura y la actividad enzimática de la membrana.

• La distancia entre nodos y el tipo de fibra nerviosa.

¿Qué ocurre en la membrana celular durante una despolarización prolongada y por qué es relevante?

• Se bloquea la bomba Na⁺/K⁺ y aumenta la síntesis de receptores sinápticos.

• La célula permanece positiva más tiempo del normal, lo que puede afectar su capacidad de generar nuevos potenciales.

• El gradiente iónico se revierte de forma irreversible, interrumpiendo la sinapsis.

• Se generan impulsos hacia ambos sentidos del axón.

¿Qué canal iónico permanece abierto de forma constante?

• Canal de calcio dependiente de ligando.

• Canal de fuga de potasio (K⁺), que ayuda a mantener el potencial de reposo.

• Canal activado por estiramiento mecánico.

• Canal de sodio de acción rápida.

¿Qué señales biomédicas se amplifican comúnmente en bioinstrumentación?

• Señales térmicas, visuales y de presión intraocular.

• EEG, EMG, ECG y otras señales bioeléctricas de bajo voltaje.

• Señales de ultrasonido y espectros ópticos.

• Reflexiones de espectros fluorescentes.

¿Qué canales se abren durante la repolarización?

• Canales de sodio.

• Canales de calcio dependientes de ligando.

• Canales de potasio, permitiendo su salida y restaurando el voltaje negativo.

• Canales de cloro activados por neurotransmisores.

¿Qué puede causar un cambio en la permeabilidad de la membrana y cómo impacta en la bioelectricidad celular?

• Una reducción de la velocidad de liberación sináptica que inhibe el umbral.

• La apertura de canales iónicos afecta la entrada y salida de cargas, modificando el potencial de membrana.

• La alteración del ADN nuclear regula la síntesis de iones.

• El gradiente hormonal activa el ciclo de polarización osmótica.