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BIOINGENIERÍA I BIOINGENIERÍA I KAROL VANESSA BAQUERO BORDA KAROL VANESSA BAQUERO BORDA INGENIERA ELECTRÓNICA INGENIERA ELECTRÓNICA UNIVERSIDAD DE LOS LLANOS UNIVERSIDAD DE LOS LLANOS ESPECIALISTA EN BIOINGENIERÍA ESPECIALISTA EN BIOINGENIERÍA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS 1

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BIOINGENIERÍA IBIOINGENIERÍA I

KAROL VANESSA BAQUERO BORDAKAROL VANESSA BAQUERO BORDA

INGENIERA ELECTRÓNICAINGENIERA ELECTRÓNICA

UNIVERSIDAD DE LOS LLANOSUNIVERSIDAD DE LOS LLANOS

ESPECIALISTA EN BIOINGENIERÍAESPECIALISTA EN BIOINGENIERÍA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDASUNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

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UNIDAD 4:UNIDAD 4:SEÑALES BIOELÉCTRICASSEÑALES BIOELÉCTRICAS

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4.1. SEÑALES BIOELÉCTRICAS4.1. SEÑALES BIOELÉCTRICASQUE ES UNA SEÑAL BIOELÉCTRICA?QUE ES UNA SEÑAL BIOELÉCTRICA?

Las señales bioeléctricas son señales provenientes del cuerpo humano, producidas debido al desplazamiento de iones en disolución (portadores de carga en los fluidos corporales u orgánicos), especialmente los correspondientes al Na+, K+ y Cl-. Este desplazamiento es producido gracias a las diferencias de concentración de fluidos orgánicos tales como: el liquido extracelular, el intersticial y el intracelular.

El movimiento de estas partículas con carga eléctrica se llama Difusión y se realiza generalmente de las zonas más concentradas a las más diluidas, dando origen a un gradiente de concentración, el cual puede ser estudiado mediante la ecuación de gases perfectos en donde la presión y la concentración están relacionadas directamente.

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4.2. PROPAGACIÓN DE LAS SEÑALES 4.2. PROPAGACIÓN DE LAS SEÑALES BIOELÉCTRICASBIOELÉCTRICAS

POTENCIAL DE REPOSOPOTENCIAL DE REPOSOExiste entonces una densidad de corriente debido a la difusión y puesto que los iones son partículas cargadas existe otra densidad de corriente debido al campo eléctrico generado por ellas. Adicionalmente se debe tener en cuenta las corrientes generadas gracias al sistema de bombeo activo de potasio hacia el medio extracelular, siendo positiva para bombas inyectoras y negativa para bombas extractoras. Por lo tanto la corriente iónica total es la suma de estas corrientes.

Dado que la membrana es una interface que separa dos compartimientos fisiológicos con concentraciones iónicas diferentes, se puede estudiar como si fuese un circuito eléctrico compuesto por conductancias y fuentes de corriente que modelan las concentraciones y las corrientes iónicas respectivas, un modelo equivalente se muestra en la siguiente gráfica.

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CIRCUITO EQUIVALENTE DE LA MEMBRANA EN REPOSOCIRCUITO EQUIVALENTE DE LA MEMBRANA EN REPOSO

Donde gm es la conductancia equivalente de las conductancias Na+, K+ y Cl-, Um representan el potencial de reposo y Cm es la capacidad de la membrana por unidad de superficie.

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Se deduce entonces, que los gradientes de concentración están relacionados directamente con el gradiente de potencial y haciendo su análisis matemático a través de la membrana, a nivel extracelular e intracelular, se obtiene el Potencial de reposo o membrana. Este potencial es teóricamente igual al potencial del ión anión Cl- y de valor negativo.

POTENCIAL DE ACCIÓNPOTENCIAL DE ACCIÓN

Cuando la membrana es excitada por estímulos externos, que pueden ser cortos y de alta intensidad o viceversa, la conductancia del potencial de reposo presenta un cambio transitorio debido a estos estímulos, lo que produce un impulso de potencial intracelular llamado Potencial de Acción.

El potencial de acción localizado se produce en forma simultánea en la membrana de las células ya que el tiempo de propagación es prácticamente despreciable.

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Para el análisis de las formas de ondas producidas por las excitaciones, se puede utilizar el circuito equivalente de la membrana en reposo en la zona de respuesta donde no se alcanza el potencial de acción, llamada zona subumbral. Pero para la zona de respuesta donde el potencial de acción es alcanzado, llamada zona supraumbral, la membrana se modela con una fuente de corriente externa que se inyecta al circuito de la membrana en reposo.

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CIRCUITO EQUIVALENTE DE LA MEMBRANA DURANTE UN CIRCUITO EQUIVALENTE DE LA MEMBRANA DURANTE UN POTENCIAL DE ACCIÓNPOTENCIAL DE ACCIÓN

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Por lo tanto existe un potencial de umbral de disparo Ud que al ser alcanzado se genera el potencial de acción, el cual es diferente para cada célula. Cuando se alcanza el Ud aumenta la conductancia gNa+ y se produce una entrada masiva de Na+ al medio intracelular hasta que el potencial intracelular alcanza un nivel positivo parecido al potencial del sodio, esto es lo que se conoce como Polarización.

Aquí la difusión y el campo eléctrico se equilibran y este último cambia de dirección (disminuye la conductancia gNa+). Luego, el campo eléctrico y la difusión se suman para expulsar iones K+ del medio intracelular hasta que el potencial intracelular alcanza un nivel negativo parecido al del potasio, es decir se presenta la Repolarización.

La difusión y el campo eléctrico se equilibran, es decir, se produce la Despolarización. Entonces el potencial de membrana vuelve a su estado inicial de reposo.

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POTENCIAL DE MEMBRANAPOTENCIAL DE MEMBRANA

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Las células capaces de generar potenciales de acción son fibras muy largas que se consideran, infinitamente largas comparado con su sección transversal. Existen dos tipos de células fundamentales en el sistema nervioso que son: los axones o fibras amielínicas formadas por una membrana continua, donde no se distorsionan los potenciales de acción pero la propagación es de baja velocidad; y los axones o fibras mielínicas que están adicionalmente aisladas con mielina por unas células llamadas Células de Shuann, aquí la velocidad de propagación es máxima sin distorsión de la señal.

Las corrientes generadas debido a un potencial de acción crean un potencial en el medio extracelular así como lo hacen en el medio intracelular. Para hacer la aproximación del potencial de acción del medio extracelular se considera un medio extracelular limitado, además la membrana se asimila a un dipolo elemental de corriente y el potencial de superficie exterior se desprecia.

Se deduce por medio de estas aproximaciones que el potencial de reposo no se muestra en los potenciales extracelulares lo que es una limitación en el análisis de los registros bioeléctricos.

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SEÑALES BIÓMEDICASSEÑALES BIÓMEDICAS

Existe una primera clasificación para las señales bioeléctricas que se realiza dependiendo del tipo de señal que será captada, dentro de este grupo de señales están:

Señales de Bioimpedancia

La impedancia eléctrica de los tejidos contiene información importante sobre su composición, volumen y distribución sanguínea, actividad endocrina, actividad del sistema nervioso autónomo, y más.

La señal de Bioimpedancia se genera usualmente inyectando en el tejido bajo prueba corrientes senoidales (50KHz - 1MHz, y 20µA - 20mA). El rango de frecuencia se utiliza para minimizar los problemas de polarización de los electrodos, lo cual produciría migración neta de iones de carga opuesta hacia los mismos. Se utilizan bajas densidades de corriente para evitar daños a los tejidos, principalmente debido a los efectos de calentamiento.

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Las mediciones de Bioimpedancia se realizan generalmente con 4 electrodos. Dos de ellos se conectan a una fuente de corriente y sirven para inyectar la corriente eléctrica en el tejido.

Los dos electrodos de medición se ubican sobre el tejido en investigación y se utilizan para medir la caída de tensión generada por la corriente y la impedancia del tejido.

Señales Bioacústicas

Muchos fenómenos biomédicos generan ruido acústico. La medición de este provee información acerca del fenómeno que lo produce. El flujo de sangre en el corazón o a través de las válvulas cardiacas genera sonidos típicos.

El flujo de aire a través de las vías aéreas superiores e inferiores también produce ruidos acústicos. Estos sonidos, conocidos como tos, ronquidos y sonidos pulmonares se utilizan extensivamente en medicina.

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También se ha observado que la contracción muscular produce ruidos musculares; como la energía acústica se propaga a través del medio biológico, la señal bioacústica se puede adquirir desde la superficie utilizando transductores acústicos (micrófonos y acelerómetros).

Señales Biomagnéticas

Varios órganos, como el cerebro, el corazón y los pulmones, producen campos magnéticos extremadamente débiles. La medición de tales campos provee información no incluida en otras bioseñales. Debido al bajo nivel de los campos magnéticos que se miden, debe tomarse precauciones en el diseño del sistema de adquisición de estas señales.

Señales Biomecánicas

El término "señales biomecánicas" incluye todas las señales utilizadas en los campos de la biomedicina que se originan de alguna función mecánica del sistema biológico. Estas señales incluyen aquellas producidas por la locomoción y el desplazamiento, las señales de flujo y presión, y otras.

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La medición de las señales biomecánicas requiere una gran variedad de transductores, no siempre sencillos y económicos. El fenómeno mecánico no se propaga, como lo hacen los campos magnéticos y eléctricos y las ondas acústicas.

Por lo tanto, la medición se tiene que realizar usualmente en el sitio exacto donde se origina. Esto a menudo complica la medición.

Señales Bioquímicas

Las señales bioquímicas son el resultado de mediciones químicas de los tejidos vivos o de muestras analizadas en el laboratorio clínico. Un ejemplo de este tipo de señal es la medición de la concentración de iones dentro y en las vecindades de una célula, por medio de electrodos específicos para cada ion.

La concentración de oxigeno (PO2) y bióxido de carbono (PCO2) en la sangre o en el sistema respiratorio son otros ejemplos.

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Señales Bioópticas Las señales Bioópticas son el resultado de funciones ópticas de los

sistemas biológicos que ocurren naturalmente o inducidas para la medición. La oxigenación sanguínea puede estimarse midiendo la luz transmitida y reflejada por los tejidos a distintas longitudes de onda. Puede obtenerse información importante acerca del feto midiendo la fluorescencia del líquido amniótico. El desarrollo de la tecnología de fibra óptica ha abierto un amplio espectro de estudios de señales Bioópticas.

Señales Bioeléctricas

La señal Bioeléctrica es propia de los sistemas biológicos. Su fuente es el potencial transmembrana, el cual ante ciertas condiciones puede variar para generar una diferencia de potencial (potencial de acción). En mediciones sobre células aisladas, donde se utilizan microelectrodos como transductores, el potencial de acción es en si mismo la señal biomédica.

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En mediciones sobre grandes grupos celulares, donde, por ejemplo, se utilizan electrodos de superficie como transductores, el campo eléctrico generado por la acción de muchas células distribuidas en las vecindades de los electrodos constituye la señal Bioeléctrica.

Probablemente, las señales bioeléctricas sean las señales biomédicas más importantes. El hecho que los sistemas biológicos más importantes poseen células excitables hace posible el uso de las señales bioeléctricas para estudiar y monitorear las principales funciones de estos sistemas. El campo eléctrico se propaga a través del medio biológico, y así el potencial puede adquirirse a distancia desde la superficie del sistema en estudio, eliminándose la necesidad de invadirlo.

La señal Bioeléctrica requiere un transductor relativamente simple para su adquisición. Se necesita un transductor porque la conducción eléctrica en el medio biológico se produce a través de iones, mientras que en el sistema de medición la conducción es mediante electrones.

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4.3 ELECTRODOS DE ADQUISICIÓN4.3 ELECTRODOS DE ADQUISICIÓNPara poder registrar los Biopotenciales es necesario tener un elemento que haga interface entre el cuerpo y el equipo de medida. Este elemento es el ELECTRODO.

Dado que los electrodos son considerados como una interface se debe tener en cuenta que por ellos fluirá una corriente generalmente muy pequeña pero ineludible.

Además estos electrodos son el elemento de transducción encargados de convertir una corriente de naturaleza iónica generada por el cuerpo a una señal eléctrica transmitida hacia el bioinstrumento.

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Entonces se puede definir un electrodo como un transductor que convierte corriente iónicas en corrientes eléctricas y viceversa.

Un electrodo utilizado para la captación de señales bioeléctricas debe responder a los tres criterios para la reproducción de eventos:

Respuesta lineal de amplitud.Respuesta de frecuencia Ser libres de distorsión de fase.

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Características eléctricas

Impedancia medida entre los terminales de un par de electrodos, es alta en la región de baja frecuencia y al aumentar la frecuencia decrece hasta un valor constante.Con electrodos de grandes áreas, el decremento en impedancia con el aumento de la frecuencia, refleja el decremento de la impedancia del tejido vivo.La impedancia de los electrodos en el contacto de la piel está entre los 10 – 500KΩ para los electrodos de superficie.

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Interfaz Electrodo - Electrolito

La interfaz electrodo – electrolito es la conexión que se presenta cuando el electrodo entra en contacto con el gel conductor (solución electrolítica) que se utiliza para la correcta ubicación de los electrodos dependiendo del tipo de biopotencial que se vaya a realizar.

El electrolito es una solución acuosa que contiene cationes del metal del electrodo (C+) y aniones (A-). Una corriente neta que cruce la interface, pasando del electrodo al electrolito, consiste en:

Electrones que se mueven en dirección opuesta a la corriente en el electrodo.Cationes C+ moviéndose en la misma dirección de la corriente.Aniones A- moviéndose en dirección opuesta a la corriente en el electrolito.

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Interfaz Metal - ElectrolitoInterfaz Metal - ElectrolitoInterfaz Electrodo - ElectrolitoInterfaz Electrodo - Electrolito

Electrolito: Es una solución de sales en agua, que da lugar a la formación de iones y que permiten que la energía eléctrica pase a través de ellos.

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Potenciales característicos en los Bioelectrodos

Cuando un electrodo metálico entra en contacto con un electrolito ocurren intercambios ión - electrón, los iones metálicos tienden a entrar en la solución y los iones en el electrolito tienden a combinarse con los electrodos metálicos. Como resultado de esto surge una distribución de carga, la cual desarrolla lo que se denomina potencial de media celda o potencial característico de equilibrio cuando no existe flujo de corriente a través de la interfaz.

El potencial característico o de media celda está determinado por el metal involucrado, la concentración de iones en la solución, la temperatura y otros factores de segundo orden.

Cuando hay un flujo de corriente, el potencial de media celda cambia. Este cambio de voltaje se conoce como polarización o sobre potencial.

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Circuito Equivalente

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Interfaz Electrodo – Electrolito – Piel.

La piel posee características eléctricas y éstas influyen cuando se coloca sobre ella a interfaz Electrodo - Electrolito. La epidermis representa una impedancia eléctrica que se comporta como un circuito RC en paralelo. El efecto de la epidermis se puede reducir si se frota con algún material abrasivo el sitio donde se colocará el electrodo.

Impedancia de la piel para 1cm2:200KΩ - 1Hz200Ω - 1MHz

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La resistencia Rel es la asociada con el efecto del gel entre elelectrodo y la piel.

Rp, Cp, efecto de lasglándulas de sudor, etc.

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4.4 TIPOS DE ELECTRODOS DE 4.4 TIPOS DE ELECTRODOS DE ADQUISICIÓNADQUISICIÓN

Los electrodos pueden ser perfectamente polarizables y perfectamente no polarizables. Esta clasificación se refiere a lo que ocurre en el electrodo cuando una corriente fluye entre él y el electrolito.

Los electrodos polarizables son aquellos en los que la carga no cruza la interfaz Electrodo - Electrolito cuando se aplica la corriente. A través de la interfaz, hay una corriente de desplazamiento y el electrodo se comporta como un condensador.

Los electrodos no polarizables son aquellos en los que la corriente cruza la interfaz Electrodo - Electrolito, pero requiere energía para la transición. Estos electrodos se comportan como una resistencia.

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Polarizables: Platino (Pt)

No Polarizables: Plata/Cloruro de Plata (Ag/AgCl) Mercurio/Cloruro de Mercurio (Hg/Hg2Cl2)

Existe otra clasificación para los diferentes tipos de electrodos que se utilizan para el registro de señales bioeléctricas, esta clasificación se realiza dependiendo de la ubicación donde será colocado el electrodo, según este criterio se catalogan en:

Electrodos de Placa Metálica. Electrodos de Succión. Electrodos Flexibles. Electrodos Secos. Electrodos de Aguja. Microelectrodos.

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ELECTRODOS SUPERFICIALES

ELECTRODOS INTERNOS

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ELECTRODOS SUPERFICIALES

Electrodos de Placa MetálicaTambién llamados electrodos metálicos, se trata de un conductor metálico en contacto con la piel. Se utiliza una pasta electrolítica para establecer y mantener el contacto. Este tipo de electrodos son muy usados para el registro de ECG, EMG y EEG.

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Electrodos de Succión Este tipo de electrodo no requiere cintas ni adhesivos para

conservarse en su lugar; éstos se utilizan para electrocardiografía (mediciones en el pecho). Consiste de un electrodo cilíndrico metálico hueco que hace contacto con la piel en su base.

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Electrodos flexibles Los electrodos anteriores son planos y no tienen una curvatura

fija, además pueden cambiar su curvatura local con el movimiento. Los electrodos flexibles son usados en pacientes que van a ser monitoreados (infantes prematuros) ya que para detectar el ECG y la respiración se adhieren al pecho de ellos, adaptándose fácilmente al pecho del infante.

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Electrodos SecosTodos los electrodos vistos anteriormente necesitan de un gel para establecer el contacto entre ellos y la piel. Debido a los avances en la tecnología del estado sólido existen una serie de electrodos que permiten registrar Biopotenciales con electrodos que se puedan colocar directamente sobre la piel sin una pasta electrolítica.

Este tipo de electrodos contienen un amplificador de alta impedancia de entrada. Se debe tener cuidado con el potencial medido para que el amplificador no se sature.

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ELECTRODOS INTERNOS

Es posible utilizar electrodos para detectar Biopotenciales dentro del cuerpo, éstos puede ser electrodos transcutáneos (el electrodo o el alambre conector cruza la piel) o electrodos internos (la conexión va a un circuito electrónico implantado tal como un transmisor de radio telemetría). En este tipo de electrodos no hay que preocuparse por la interface Electrolito - Piel.

Electrodos de AgujaConsiste en una aguja sólida hecha generalmente de acero inoxidable; la aguja está aislada con un recubrimiento de tal manera que solo la punta queda expuesta. un alambre se conecta al otro extremo de la aguja y la unión se encapsula en cubo plástico para protegerla.

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MicroelectrodosEn el estudio de la electrofisiología de las células es importante medir diferencias de potencial a través de la membrana celular, para lograr esto es necesario tener un electrodo dentro de la célula. Estos electrodos deben ser más pequeños que la célula para no ocasionar un daño celular; además el electrodo debe ser fuerte de tal manera que pueda penetrar la célula y permanecer mecánicamente estable. La punta de estos electrodos mide aproximadamente entre 0.05 hasta 10μm.

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Otros Ejemplos de Electrodos

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4.5. PRINCIPALES SEÑALES 4.5. PRINCIPALES SEÑALES BIOELÉCTRICASBIOELÉCTRICAS

Electrocardiografía (ECG)

El Electrocardiograma o ECG es el registro gráfico en función de tiempo de las variaciones de potencial eléctrico, generadas por un conjunto de células cardiacas y recogidas de la superficie corporal mediante un electrocardiógrafo. La forma de las ondas electrocardiográficas será diferente según el sitio y modo de registro.

El ECG estándar se registra con electrodos colocados en los miembros superiores y el miembro inferior izquierdo (derivaciones frontales) y electrodos colocados en la cara anterior del tórax (derivaciones precordiales).

Se pueden definir las derivaciones del ECG como puntos de observación de los diferentes fenómenos eléctricos que ocurren en el corazón. Cada una de ellas registrará la despolarización y repolarización de las células cardíacas.

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Electrodos de Pinza

Electrodos para las Extremidades

Electrodos para Derivaciones Frontales

Electrodos para Derivaciones Precordiales

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Una onda de señal cardiaca típica posee voltajes que representan las presiones ejercidas por los músculos del corazón en un ciclo de bombeo. La primera deflexión ascendente P, es debido a la contracción de los atrios y se conoce como el complejo atrial. Las otras desviaciones, Q, R, S y T, son debidas a la acción de los ventrículos y se conoce como los complejos ventriculares.

La señal Electrocardiográfica tiene como parámetros relevantes:

Rango de medida de amplitud de 500µV a 1mV.

Frecuencia con componentes relevantes entre 0.01Hz - 150Hz para diagnóstico.

El ECG es útil para detectar problemas cardiacos , como defectos de miocardio, agrandamientos del corazón, defectos congénitos, enfermedades de válvula cardíaca, arritmias, taquicardia o bradicardia, enfermedades de las arterias coronarias, cambios en cantidad de electrolitos, etc.

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Señal Electrocardiográfica

Característica

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Electromiografía (EMG)

Las señales electromiográficas son colectadas típicamente mediante electrodos bipolares de superficie, ubicados sobre la piel. Estas señales proveen información sobre la actividad neuromuscular que las origina, siendo esencial esta información en: diagnóstico clínico, rehabilitación y como fuente de control para dispositivos activos y esquemas de estimulación eléctrica funcional.

Estas señales son generadas por la contracción muscular, por lo cual su adquisición requiere de una correcta identificación de las regiones musculares comprometidas en la ejecución de los movimientos a clasificar.

Debido a la elevada resistencia eléctrica natural de la piel, se recomienda la aplicación de un gel que mejore la conductividad además de lograrse una buena superficie de contacto y adherencia con los electrodos.

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A pesar de estas disposiciones, las señales recogidas son demasiado débiles, por lo que se hace necesario un procesamiento previo de filtraje y amplificación antes de su análisis.

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Ejemplos de Disposición de Electrodos para EMG

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Electrodos de Aguja Electrodos Superficiales

Electrodos de placa metálica para extremidades

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La señal Electromiográfica se caracteriza por estar constituida por potenciales espontáneos, que son potenciales de fibrilación de pequeña amplitud (30 a 50pV) con una duración entre 0,5 y 2 ms y con una frecuencia de repetición entre 2 y 10 por segundo.

Son característicos de músculos en los que la continuidad entre el axón motor y la fibra muscular se ha interrumpido. Otros tipos de actividad espontánea son: la respuesta miotónica, los calambres, los espasmos musculares, etc.

Consisten en la suma de distintos potenciales de acción de grupos de fibras musculares que se están contrayendo casi sincronizadamente. Pueden ser monofásicos, bifásicos o trifásicos y en ocasiones, polifásicos con cinco o más fases. Su duración está comprendida entre 2 y 15 ms y su amplitud entre 100pV y 2mV, aunque estas magnitudes dependen mucho del tipo de electrodos empleado y del músculo considerado.

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La señal Electromiográfica tiene como parámetros relevantes:

Rango de medida de amplitud de 0µV a 6mV.

Frecuencia con componentes relevantes entre 100Hz – 10Khz para diagnóstico.

Los estudios electromiográficos son empleados en procesos de rehabilitación, ergonomía, investigación en medicina deportiva y en biomecánica deportiva, donde uno de los objetivos es la prevención de la fatiga muscular, por medio de movimientos repetidos de los músculos.

Un estudio EMG preoperatorio puede ayudar a definir qué músculos pueden ser mejores para ser monitorizados y la existencia de una alteración previa. Además se utilizan para diagnosticar enfermedades musculares en la cuales se incluyen diversas distrofias musculares, miopatías adquiridas, miopatías de tipo endocrino y un grupo diverso de desórdenes de origen congénito.

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Señal Electromiográfica Característica

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Electroencefalografía (EEG)

El estudio de electroencefalografía o EEG registra la actividad eléctrica cerebral mediante la utilización de electrodos que captan la señal en la superficie externa del cuero cabelludo.

La propagación de las señales eléctricas por las neuronas provoca corrientes eléctricas (iónicas) en el medio extracelular y potenciales extracelulares que dan lugar al EEG.

El EEG es el registro clínico más empleado para la evaluación funcional del cerebro, esta medición depende de la ubicación de los electrodos, los cuales se encuentran situados sobre la superficie del cuero cabelludo según el sistema internacional 10-20.

Cada electrodo es un punto de registro, sin embargo, para poder realizar este registro es preciso disponer de dos terminales.

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Sistema Internacional 10 - 20

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Electrodos de Placa bañados en oro

Electrodos de Placa bañados en plata

Casco de malla de electrodos

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La señal característica del EEG se debe a la combinación de los potenciales eléctricos de numerosas sinapsis dendríticas de neuronas que presentan una orientación regular. Las ondulaciones de los potenciales eléctricos del cerebro se denominan ondas cerebrales.

El carácter de las ondas depende de la actividad de la corteza cerebral y las ondas difieren mucho de los estados de vigilia, sueño y en el estado de coma. El EEG guarda las ondas de la actividad eléctrica del cerebro de diferentes partes del mismo y las muestra en una gráfica.

La mayoría de las veces estas ondas no poseen ninguna forma determinada, en algunas son ritmos normales que suelen clasificarse en ritmos α, β, δ y θ. En otras poseen características muy especificas de patologías cerebrales como la epilepsia.

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TIPO DE ONDA FRECUENCIA AMPLITUDδ (Sueño Profundo) 0.5Hz – 4.0Hz 20µV - 200 µV

θ (Subconsciente) 4.0Hz – 7.5Hz 5µV - 100 µV

α (Estado Relajado) 8.0Hz – 12.5Hz 50µV - 10 µV

β (Actividad Mental) 12.5Hz – 30Hz 2µV - 20 µV

Ondas Cerebrales Características de EEG

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La señal Electroencefalográfica tiene como parámetros relevantes:

Rango de medida de amplitud de 2µV a 300µV.

Frecuencia con componentes relevantes entre 1Hz – 150Hz para diagnóstico.

El estudio Electroencefalográfico ofrece una información valiosa para la interpretación de los patrones de la actividad eléctrica cerebral con el fin de determinar la normalidad o anormalidad del registro. A continuación se enuncian algunas de sus aplicaciones:

Detección y localización de tumores, hemorragias, traumatismos, focos epilépticos.

Estudios de trastornos del sueño.

Grado de anestesia en intervenciones quirúrgicas.

Estudio de fármacos sobre la conducta.Estudio y seguimiento del Alzheimer.

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Otros Tipos de Potenciales53

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