24 sept 2022

Un modelo eléctrico para el potencial de acción [Biomecánica]

En la siguiente entrada retomamos nuestra sección de Biomecánica, continuando los contenidos sobre la electromiografía (EMG), es decir, aquella técnica experimental que se ocupa del desarrollo, registro y análisis de señales mioeléctricas, las cuales están constituidas por variaciones fisiológicas en el estado de membranas de las fibras musculares. A continuación, tras abordar el potencial de acción en anteriores entradas, abordaremos un modelo eléctrico para el mismo.


Un modelo eléctrico para el potencial de acción [Biomecánica]

El ciclo de despolarización – repolarización forma una onda de despolarización o dipolo eléctrico que atraviesa a lo largo de la superficie de una fibra muscular. Es típico utilizar para medidas kinesiológicas de electromiografía (EGM) configuraciones de electrodos bipolares y una amplificación diferencial. Por sencillez, en un primer paso, solo la detección de una única fibra muscular se ilustra en la siguiente imagen. Dependiendo de la distancia espacial entre electrodos 1 y 2 el dipolo forma una diferencia de potencial entre los electrodos.

Imagen 1. El modelo de un dipolo eléctrico errante en las membranas de fibras musculares.

En la imagen mostrada, en el punto de tiempo T1 el potencial de acción se genera y viaja hacia el par de electrodos. Una diferencia de incremento potencial es medida entre los electrodos los cuales es más alto en la posición T2. Si el dipolo alcanza una distancia igual entre los electrodos, la diferencia de potencial pasa la línea cero y llega a ser más alto en posición T4, lo que significa que la distancia es más corta al electrodo 2.

Este modelo explica por qué el potencial de acción monopolar crea una señal bipolar dentro del proceso de amplificación diferencial. Debido a que una unidad motora consta de muchas fibras musculares, el par de electrodos “ve” la magnitud de todas las fibras inervadas dentro de esta unidad motora, dependiendo de su distancia espacial y resolución. Por lo general, se suman a un potencial de acción de unidad motora trifásico ("MUAP" - 2), que difiere en forma y tamaño dependiendo de la orientación geométrica de la fibra en relación con el sitio del electrodo.

Imagen 2. Generación del potencial de acción de unidad motora trifásico.

Bibliografía: Konrad, P. (2005). The ABC of EMG. A Practical Introduction to Kinesiological Electromyography. América: Noraxon INC.


Puedes volver a la sección de Electromiografía correspondiente a la asignatura de Biomecánica en el siguiente enlace: 

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