El circuito RC
La solución para la corriente i(t) tiene el mismo compartamiento
El circuito RC
La solución para el voltaje del condensador V(t) tiene el mismo compartamiento
El defibrilador
La fibrilación es un término que se emplea en medicina para referirse a uno de los trastornos del ritmo cardíaco, haciendo que los impulsos se vuelvan caóticos y las contracciones se vuelvan arrítmicas.
Un ”defribilador”externo es un dispositivo que funciona aplicando una descarga eléctrica al cuerpo humano mediante dos electrodos
El defibrilador
Un ”defribilador”externo es básicamente un circuito RC
El condensador se encuentra en el
Instrumento
La resistencia está dada por la que
presenta el cuerpo humano entre
Ambos electrodos
El defibrilador
Un defribilador funciona cargando un condensador de 200 uF a un alto voltaje
Es decir, cargándolo a 1500 V durante 5ms y luego descargándolo en el cuerpo
La resistencia típica de una persona adulta es 50?
El defibrilador
¿Cuál es la carga y la energía almacenadas por el condensador?
El defibrilador
¿Al aplicar la descarga cuál es la corriente máxima y la constante de tiempo (RC) del circuito?
El defibrilador
¿Cuál es la potencia instantánea disipada por el defribilidor en el cuerpo del paciente? (difícil)
El defibrilador
Usualmente en todo procedimiento de resucitación cardiaca se realiza una primera descarga de baja energia, alrededor de 200J , si esto falla, se incrementa progresivamente la energia hasta un maximo de 360J, ¿cuales son los valores maximos permitidos para la carga, la corriente y la potencia entregada al paciente en este caso extremo?
La neurona
En la figura se muestra la estructura básica de una neurona
La neurona
En particular nos interesa estudiar el axón de la neurona, para ello lo podemos considerar como un cable
La neurona
Lamentablemente no es un cable tan simple
La mielina y los nodos de Ranvier hacen que se comporte como un circuito RC
La neurona
Lo interesante es que podemos considerar que el axón es muy largo (la mielina tiene una longitud promedio de 2 mm)
Los nodos de Ranvier tienen una longitud de 1 micrómetro
La neurona
Si consideramos que el axón es aproximadamente infinito, tenemos un circuito distribuido (repetitivo)
La neurona
Una celda está marcada por el recuadro punteado
La neurona
r0 es la resistencia por unidad de longitud fuera del axón, ri es la resistencia por unidad de longitud dentro del axón
La neurona
El diámetro del axón es 2a y b es el espesor de la membrana que recubre al axón
La neurona
rm es la resistencia por unidad de longitud del axón y cm la capacitancia de la membrana por unidad de longitud
La neurona
Los valores típicos de ri y r0 son
El hecho que tengan el mismo valor nos permite simplificar el circuito
De este modo podemos ubicar una celda y completar el circuito a ambos lados de ella
Veamos que tenemos entonces
La neurona
Tenemos una celda, cada R a cada lado de ella representa la resistencias interna y externa al axón (recordar que son iguales)
R1 y R2 son las resistencias a ambos lados de la membrana (para un axón muy largo)
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