Riassunto del corso Parte di bioelettromagnetismo

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1 BIOELETTROMAGNETISMO [1] 1. CORRENTI E POTENZIALI BIOELETTRICI Membrana cellulare La membrana cellulare è formata da un doppio strato fosfolipidico con le teste polarizzate (idrofile) all’esterno e le code non polarizzate (idrofobe) all’interno; nella membrana sono anche presenti delle proteine trans-membrana che permettono il passaggio di sostanze, come ad esempio i canali ionici. La membrana infatti è paragonabile ad un condensatore e senza le proteine trans-membrana non sarebbe possibile far passare delle correnti tra le due armature. Affinché le sostanze attraversino la membrana sono necessari due fattori: • Una forza: diversa a seconda che il trasporto sia passivo o attivo • Un passaggio: permeabilità della membrana Trasporto passivo Trasporto che NON comporta dispendio di energia da parte della cellula e può avvenire in tre modi: diffusione libera, diffusione ionica e diffusione facilitata. ´ Per convenzione j minuscolo indica il flusso di particelle mentre J maiuscolo indica la corrente associata al flusso Diffusione libera Segue il gradiente di concentrazione, che è il motore del flusso, al fine di annullare le differenze locali di concentrazione; è regolata dalla legge di Fick 𝑗"=−𝐷∇𝐶 )𝐴𝑐𝑚2𝑠/0 ´ Nella legge di Fick jd è il flusso di particelle, D il coefficiente di diffusione e C la concentrazione della sostanza; le differenze di concentrazione vengono compensate in tutte le direzioni, quindi si usa l’operatore gradiente Diffusione ionica Segue il gradiente di potenziale, quindi il motore del flusso è il campo elettrico (e in parte minore il gradiente di concentrazione); gli ioni infatti sono particelle dotate di carica e si muovono all’interno di un campo elettrico per effetto di quest’ultimo 𝐸=−∇𝜙 → 𝑗𝑖=−𝑢𝑘𝑍𝑘|𝑍𝑘|𝐶𝑘∇𝜙 ´ Nella diffusione ionica ji è il flusso…