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Universidad Pública de Navarra
| Código: 73301 | Asignatura: Bioelectricidad | ||||
| Créditos: 4.5 | Tipo: Obligatoria | Curso: 1 | Periodo: 1º S | ||
| Departamento: Ingeniería Eléctrica y Electrónica | |||||
| Profesorado: | |||||
| RODRIGUEZ FALCES, JAVIER (Resp) [Tutorías ] | |||||
Descripción/Contenidos
Esta asignatura estudia los fenómenos bioeléctricos en el cuerpo humano, contemplando sus
fundamentos anatómicos y fisiológicos, su modelado matemático y las técnicas de análisis de estos
fenómenos y su medición. Se hace un recorrido desde el origen de los potenciales eléctricos a nivel
celular, donde se estudian los potenciales de membrana en reposo, la excitación subumbral y el
potencial de acción, hasta su manifestación en órganos y sistemas complejos como el corazón
(ECG), los músculos (EMG) y el cerebro (EEG). Estas señales conllevan interesante información
sobre la estructura y funcionamiento del sistema que los ha generado, lo cual les concede un gran
valor clínico. Aquí se introducen los principios básicos del análisis diagnóstico. Finalmente se abre
un capítulo sobre otros tipos de señales bioeléctricas, tema que será preparado y expuesto por los
alumnos, propiciando así el trabajo e indagación en temas nuevos, la elección de aquéllos de mayor
interés del alumno y la preparación cuidada de la propia charla explicativa y de las transparencias
utilizadas.
Descriptores
Bioelectricidad
Células excitables
Potencial de Acción
Potencial extracellular
Electromiografía
Electrocardiología
Electroencefalografía
Estimulación Eléctrica
Competencias genéricas
CG2 - Que los estudiantes sean capaces de leer y comprender textos técnicos y científicos
CG3 - Que los estudiantes sean capaces de redactar trabajos o memorias técnicas
CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo
.
Competencias específicas
CE3 - Que los alumnos conozcan el origen fisiológico y las leyes que regulan el comportamiento de los potenciales eléctricos celulares, el potencial de acción y los potenciales extracelulares en fibras nerviosas y musculares, y sepan aplicar estos conocimientos para analizar e interpretar señales fisiológicas reales o simuladas
CE4 - Que los alumnos sean capaces de registrar y extraer información útil de señales biomédicas de distinta naturaleza (EMG, ECG, EEG, etc.).
CE5 - Que los alumnos sean capaces de comprender y hacer uso de programas de simulación para estudiar las características de sistemas fisiológicos
Resultados aprendizaje
+ Saber analizar problemas relacionados con la generación de potenciales bioeléctricos (potencial de acción) generados por las células en condiciones de reposo y de excitación.
+ Saber analizar problemas relacionados con la formación del potential extracelular debido a la propagación del potencial de acción a lo largo de la fibra muscular.
+ Saber interpretar conceptos bioeléctricos asociados a las mediciones en Electromiografía, Electrocardiografía, y Electroencefalografía.
Metodología
|
ACTIVIDAD FORMATIVA |
HORAS |
PRESENCIALIDAD |
|
A-1 Clases de aula |
20 |
100 |
|
A-2 Prácticas de laboratorio |
35 |
40 |
|
A-3 Realización de trabajos o proyectos |
12 |
25 |
|
A-4 Asistencia a seminarios |
1 |
100 |
|
A-5 Estudio y trabajo personal del estudiante |
37.5 |
0 |
|
A-6 Asistencia a tutorías |
2 |
100 |
|
A-7 Exámenes y pruebas de evaluación |
2 |
100 |
|
A-8 Realización y presentación de pósters |
3 |
100 |
Evaluación
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Resultado de aprendizaje |
Sistema de evaluación |
Peso (%) |
Carácter recuperable |
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Saber analizar problemas relacionados con la generación de potenciales bioeléctricos (potencial de acción) generados por las células en condiciones de reposo y de excitación. |
Pruebas globales de evaluación de conocimiento (examen tipo test, examen final, etc.)
Pruebas de seguimiento continuo (ejercicios, trabajos cortos, preguntas en clase, etc.) |
30% |
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|
Saber analizar problemas relacionados con la formación del potential extracelular debido a la propagación del potencial de acción a lo largo de la fibra muscular |
Pruebas globales de evaluación de conocimiento (examen tipo test, examen final, etc.)
Pruebas de seguimiento continuo (ejercicios, trabajos cortos, preguntas en clase, etc.)
Trabajos finales (memorias, presentaciones orales, etc.) |
30% |
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|
Saber interpretar conceptos bioeléctricos asociados a las mediciones en Electromiografía, Electrocardiografía, y Electroencefalografía |
Pruebas globales de evaluación de conocimiento (examen tipo test, examen final, etc.)
Evaluación de prácticas (entrega de resultados, tests, etc.) |
40% |
Temario
1. Introducción a la Bioelectricidad: terminología, subdivisiones e historia de la Bioelectricidad
2. Células excitables: anatomía y fisiología de las fibras nerviosas y musculares, la membrana celular y el potencial de acción.
3. Potencial de membrana en reposo: principios electroquímicos y modelado eléctrico del potencial de membrana en reposo
4. El potencial de acción: métodos del Space clamp y del Voltage clamp para el registro del potencial de acción. Ecuaciones de Hodgkin y Huxley para el modelado del potencial de acción. La bomba electrogénica Na+-K+.
5. Generación de potenciales extracelulares: Modelos biofísico, electroestático y convolucional del potencial del potencial extracelular en fibras excitables.
6. Electromiografía (EMG): generación de la señal electromiográfica (EMG), métodos de registro y electrodos utilizados, análisis cuantitativo de la señal de EMG, valor diagnóstico, los problemas asociados a la interpretación de la señal de EMG intramuscular y de superficie y sus aplicaciones más importantes.
7. Electrocardiografía (ECG): funcionamiento eléctrico del corazón. Análisis cuantitativo y valor diagnóstico de la señal de ECG.
8. Electroencefalografía (EEG): partes constituyentes del sistema nervioso central y periférico. Generación y modelado de la señal de EEG. Ritmos cerebrales. Sistemas de registro, filtrado y análisis de la señal de EEG y de potenciales evocados.
Bibliografía
Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.
Textos básicos:
- R. Plonsey, R.C. Barr, “Bioelectricity. A quantitative approach” (2
nd
Edition).
Kluwer Academic. New York, 2000.
- J. Malmivuo, R. Plonsey, “Bioelectromagnetism”. Oxford University Press.
New York, 1995.
Otros textos complementarios:
- S. Deutsch, A. Deutsch, “Understanding the nervous system. An engineering
perspective”. IEEE Press. Piscateway (NJ), 1993.
- E. R. Kendel, J. H. Schwartz, T. M. Hessell, “Essentials of neural sciences and
behaviour” Mc Graw-Hill. New York, 1995.
- T. E. Bertorini, Clinical evaluation and diagnostic tests for neuromuscular
disorders”. Buterworth-Heinemann. Amsterdam, 2002.
- A. C. Guyton, “Anatomía y fisiología del sistema nervioso” (2ª edición).
Editorial Médica Panamericana. Madrid, 1994.
- R. J. Huszar, “Arritmias. Principios, interpretación y tratamientos” (3ª edición).
Elsevier Science. Madrid, 2002.
-
J. V. Basmajian, C. J. De Luca
, “Muscles Alive: Their Functions Revealed by
Electromyography” (5th edition). Williams & Wilkins. 1985.
- P. Konrad, “The ABC of EMG. A practical introduction to kinesiological
electyromyograpy”. Noraxon Inc, USA, 2005.
- J. G. Webster, “Design of cardiac pacemakers” IEEE Press, New York, 1995.
- J. S Ebersole, T. A. Pedley. “Current practice in clinical
electroencephalography” (3
rd
edition). Iippincot Williams & Wilkins.