Bioelectricidad

BIOELECTRICIDAD

La Bioelectricidad es un fenómeno que ocurre en forma natural y se produce por el hecho de que los organismos vivos contienen iones en proporciones diferentes. El proceso de conducción iónica es diferente al de conducción de electrones o conducción electrónica (la cual seguramente le es más familiar). La conducción iónica consiste en la migración de iones (moléculascargadas positivamente o negativamente) a través de una región, en tanto que la conducción de electrones (eléctrica) consiste en el flujo de electrones bajo la influencia de un campo eléctrico. Cuando la concentración de iones es diferente entre dos puntos se produce una diferencia de potencial.
Cuando tratemos con la conducción iónica a detalle, encontraremos que es un fenómeno muy complejo concaracterísticas no lineales. Pero para aplicaciones de señales muy pequeñas, donde solo hay un muy pequeño flujo de corriente, se considera aceptable una aproximación de primer orden en el modelado de la corriente eléctrica entre dos puntos que presentan una diferencia de potencial.
Un químico encontraría deficiente este modelo, excepto en las clases elementales de química, lo cual es debido aque ellos requieren una mejor comprensión de estos fenómenos que el que requiere un especialista en instrumentación. Mantenga en mente que en situaciones con un mayor flujo de corriente se requeriría un modelo de orden superior.

Potencial de Electrodo.
La piel y tejidos de organismos vivos superiores, tal como el ser humano, son entes electrolíticos; así, pueden ser modelados como solucioneselectrolíticas. En algunos modelos se presenta como una solución salina, reflejando de hecho que los seres humanos somos muy similares, en composición, al agua con sal. Imagine un electrodo metálico inmerso en una solución electrolítica (Figura 1). Casi inmediatamente después de su inmersión, el electrodo empezará a descargar algunos iones metálicos en la solución, en tanto que los iones de lasolución empezarán a combinarse con el electrodo metálico. Esto es, por cierto, el fenómeno químico en el cual se basan los procesos de galvanizado y anodizado.


Figura 1 Electrodo Metalico sujeto en solución electrolítica

Después de una breve espera, se formará un gradiente de carga, produciendo una diferencia de potencial, llamado potencial de electrodo (Ve en al Figura 1), o potencialde media celda.esta diferencia de potencial puede ser producida por las diferencias en concentración de un solo tipo de ion. Por ejemplo, si se tienen dos iones positivos (++) en un lugar (digamos A) y tres iones positivos (+++) en otro lugar (digamos B) entonces habrá una diferencia de potencial de 3-2=1 ion, donde el punto B es mas positivo que el punto A. En la interfaseelectrodo/electrolito pueden presentarse dos tipos de reacciones:
Una reacción de oxidación que hace metal-> electrones + iones del metal.
Una reacción de reducción que hace electrones + iones del metal -> metal.

Se presenta un fenómeno complejo en la interface entre el electrodo metálico y el electrolito, los iones migran hacia uno u otro lado de la región formando dos capas paralelas de iones con cargaopuesta; esta región se denomina doble capa del electrodo (electrode double layer) y estas diferencias iónicas son la fuente del potencial de electrodo o potencial de media celda (Ve). Así, diferentes metales exhiben diferentes potenciales de media celda, como se muestra en la Tabla 1

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Tabla 1. Potenciales de media celda de elementos comunes

Por acuerdo científico internacional, el punto dereferencia cero cuando hacemos la medición de un potencial de media celda es el electrodo hidrogeno-hidrogeno (H-H), al cual se le asigna, por convención, un potencial de cero. Todos los otros potenciales de media celda de los demás tipos de electrodos se miden contra la referencia cero del electrodo H-H; así, todos los potenciales de media celda mostrados (para diferentes tipos de electrodo)...