Storyboard

El cerebro integra información mediante redes de neuronas que se comunican a través de potenciales de acción (PA). El modelo de Hodgkin-Huxley describe la dinámica iónica de un PA: corrientes de Na (entrada rápida, despolarización) y K (salida lenta, repolarización) a través de canales dependientes de voltaje, gobernadas por variables de compuerta m, h, n con cinéticas propias.

La ecuación de Goldman describe el potencial de reposo (~70 mV) como resultado del balance de permeabilidades iónicas. En reposo, P_K >> P_Na, por lo que V_m se acerca al potencial de Nernst del K (~90 mV). El modelo de cable de Rall predice cómo se atenúa el potencial en el árbol dendrítico: y _m determinan qué tan lejos y cuánto tiempo dura la influencia de una sinapsis.

La velocidad de conducción v_cond d en fibras mielinizadas (saltatorial, de nodo a nodo) y d en fibras amielínicas. Esto explica por qué las fibras motoras rápidas (A, d = 1320 m) conducen a 70120 m/s, mientras que las fibras de dolor lento (C, d = 0.31.5 m) conducen a 0.52 m/s.

El cerebro humano consume ~20 W (20% del gasto metabólico total) pese a representar solo el 2% de la masa corporal. Cada potencial de acción requiere ~10 iones Na que deben ser devueltos por la Na/K-ATPasa (3 ATP por ciclo de bomba). La oscilaciones cerebrales (EEG: , , , , ) emergen de la resonancia colectiva de redes de circuitos LC equivalentes entre capacitancias de membrana e inductancias sinápticas.

Clínicamente, la velocidad de conducción nerviosa (electromiografía/electroneurografía) distingue neuropatías desmielinizantes (v_cond reducida, _m aumentado) de neuropatías axonales (amplitud reducida, v_cond normal). Los ritmos cerebrales (EEG) son indicadores de estado de consciencia, epilepsia (hipersincronia / patológica) y profundidad anestésica (dominancia ).

>Modelo

ID:('ky', 33)

Descripción

Cálculos

• Método alternativo
• Método tradicional
• Estrategia
• 2D
• 3D

Ecuación

Número

Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

---

Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

Cálculos

Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar

Variables

$h$

h

Compuerta iónica h

1

$m$

m

Compuerta iónica m

1

$n$

n

Compuerta iónica n

1

$M_y$

M_y

Factor de mielina

1

$N_{active}$

N_active

Neuronas activas

1

$P_{Cl}$

P_Cl

Permeabilidad relativa Cl

1

$P_K$

P_K

Permeabilidad relativa K

1

$P_{Na}$

P_Na

Permeabilidad relativa Na

1

$f_{res}$

f_res

Frecuencia resonante

Hz

$r_{spike}$

r_spike

Tasa de espigas

1/s

$I_{ext}$

I_ext

Corriente externa

A/m²

$F$

F

Constante Faraday

C/mol

$g_{Na}$

g_Na

Conductancias iónicas

S/m²

$g_K$

g_K

Conductancias iónicas

S/m²

$g_L$

g_L

Conductancias iónicas

S/m²

$C_m$

C_m

Capacitancia HH específica

F/m²

$T$

T

Temperatura

K

$R_i$

R_i

Resistencia interna axial

?/m

$E_{spike}$

E_spike

Energía por espiga

J

$V$

V

Potencial de membrana

V

$E_K$

E_K

Potencial reverso K

V

$E_L$

E_L

Potencial reverso L

V

$E_{Na}$

E_Na

Potencial reverso Na

V

$d_{axon}$

d_axon

Diámetro axonal

m

$lambda$

lambda

Longitud espacial

m

$k_v$

k_v

Constante conducción

m¹?²/s

$R$

R

Constante gas

J/mol·K

$P_{neuro}$

P_neuro

Potencia metabólica

W

$L_{neural}$

L_neural

Inductancia neural equivalente

H·m²

$R_m$

R_m

Resistencia de membrana

?·m²

$Cl_i$

Cl_i

Concentracion i ión Cl

mol/m³

$K_i$

K_i

Concentracion i ión K

mol/m³

$Na_i$

Na_i

Concentracion i ión Na

mol/m³

$Cl_o$

Cl_o

Concentracion o ión Cl

mol/m³

$K_o$

K_o

Concentracion o ión K

mol/m³

$Na_o$

Na_o

Concentracion o ión Na

mol/m³

$t$

t

Tiempo

s

ID:(0, 33)