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• Leslie Rosado Merino

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CIENCIAS BÁSICAS FÍSICA MÉDICA

PROBLEMAS DE BIOELECTRICIDAD 1. En una molécula de NaCl, un ión Na + con carga e está a 2,3 x 10 -10m del Cl- con carga –e. ¿Cuánto vale la fuerza entre ambos? 2. Una membrana celular de 10-8 m de espesor tiene iones positivos a un lado e iones negativos al otro. ¿Cuál es la fuerza entre dos iones de carga +e y –e a esta distancia? 3. Una membrana plana y delgada separa una capa de iones positivos en el exterior de una célula de una capa de iones negativos en el interior de dicha célula. Si el campo eléctrico debido a estas cargas es 10 7 N/C, hallar la carga por unidad de área Q/A en las capas de cada lado de la membrana. 4. Una cierta fibra nerviosa (axón) s un cilindro de 10-4 m de diámetro y 0,1 m de longitud. Su interior está a un potencial 0,09V por debajo del fluido circundante y se halla separado de dicho fluido por una membrana delgada. Los iones de Na + son transportados por una reacción química al exterior de la fibra a un ritmo de 3 x 10-11 mol por segundo por cm 2 de membrana celular: (a) ¿Cuántos coulomb por hora se transportan fuera de la fibra? (b) ¿Cuánto trabajo se ha de realizar por hora contra las fuerzas eléctricas? 5. Una fibra nerviosa (axón) se puede considerar como un largo cilindro. Si su diámetro es de 10-5 m y su resistividad es 2 ohm m, ¿Cuál es la resistencia de una fibra de 0,3 m de longitud? 6. La resistividad de los fluidos del cuerpo es aproximadamente unos 0,15 ohm m. Evaluar la resistencia de un dedo, de extremo a extremo, ignorando la resistencia de la piel. Suponer que el dedo es un cilindro de radio r = 1 cm y longitud L = 9 cm 7. La membrana de un axón particular tiene 5 x 10-9m de espesor, si Vf = 0 y Vi = 90V . Hallar la rigidez dieléctrica de la membrana. 8. La concentración de K+ en el interior de un axón es de 165 moles /m 3 y en el exterior es de 8 moles/m 3. ¿Cuál es el potencial de equilibrio a 37 °C. 9. En la excitación del axón de un solo nervio intervienen corrientes iónicas a través de la membrana y en dirección longitudinal, en el interior del axón. Suponer que la resistividad del líquido interno del nervio, llamado axoplasma, es 40 ohm cm. a) Hallar la resistencia por unidad de longitud para el interior de un nervio de 16 um de diámetro. b) Comparar la resistencia de una sección de 10 cm de longitud de este nervio con la de un alambre de cobre del mismo diámetro y la misma longitud. La resistividad del cobre es 1,72x 10-6 ohm cm.