Modelo determinístico para el estudio del sistema de conducción cardíaca en función de los canales voltaje-dependientes
Este martes 26 de octubre, a las 8:00 am, será la defensa del trabajo de grado de la Maestría en Ingeniería Biomédica: Modelo determinístico para el estudio del sistema de conducción cardíaca en función de los canales voltaje-dependientes, realizado por Yahil Calderón.
Calderón trabajó con la asesoría del profesor Gerardo Febres, quien forma parte del jurado examinador junto con los profesores Mónica Huerta y Esteban Álvarez.
La defensa será a través de Zoom por este enlace.
RESUMEN
En esta investigación se estudia el Sistema de Conducción Cardiaca (SCC) utilizando como fundamento físico-matemático las ecuaciones Poisson-Boltzmann y Nernst-Planck.
Estas ecuaciones son resueltas numéricamente en estado estacionario como un sistema acoplado, utilizando el método de diferencias finitas y el método de Newton. En este trabajo hemos utilizado la concentración molar de los iones K+, N a+ y Ca+2 como parámetro de evolución en lugar del tiempo. La solución del sistema de ecuaciones permite obtener el potencial eléctrico y la concentración molar en cada punto del espacio, representados gráficamente y cuyos perfiles son utilizados para calcular y graficar el flujo iónico y el campo eléctrico en la región del canal simulado.
Los resultados obtenidos con este modelo microscópico permitieron analizar las corrientes iónicas producidas a través de los canales voltaje dependientes, observando también la influencia de los diferentes iones sobre el comportamiento de cada canal simulado.
Los perfiles del potencial eléctrico obtenidos para cada canal con el modelo microscópico, son utilizados para calcular el potencial de acción y realizar su representación gráfica macroscópica en función de la concentración. Finalmente, a partir de las variaciones de la densidad de corriente en función del campo eléctrico se analiza el comportamiento del canal iónico simulado para verificar si es un material óhmico. Palabras Clave: Biofísica, Modelos, Diferencias finitas, Sistema de Conducción cardíaca, Electrodifusión, Canal iónico, Potencial de acción, ecuación Poisson-Boltzmann-NernstPlanck.
