Palabras clave
envejecimiento
calcio
PTH
pH
hueso cortical
módulo de elasticidad
conductividad eléctrica
ecuación de Nernst y electroestimulación
calcio
PTH
pH
hueso cortical
módulo de elasticidad
conductividad eléctrica
ecuación de Nernst y electroestimulación
Cómo citar
Velez-Cruz, A. J., & Dam, O. G. (2025). Un estudio de propiedades mecánicas y eléctricas del hueso cortical a partir de la edad, factores bioquímicos y la ecuación de Nernst. Athenea, 6(19), 20-31. https://doi.org/10.47460/athenea.v6i19.88
Resumen
Este artículo presenta una exploración en profundidad de la intrincada interacción entre las propiedades mecánicas y eléctricas en sistemas biológicos, centrándose en las relaciones experimentales entre el envejecimiento, la concentración de calcio, el pH y la PTH. La ecuación de Nernst es un principio electroquímico fundamental, el cual se examinará por su relevancia en la comprensión de estos fenómenos y su futura aplicación de electroestimulación para procesos de sanación del hueso cortical. El artículo profundiza en el impacto del envejecimiento en el cuerpo humano, el papel del calcio y el pH en los procesos fisiológicos, la importancia de la PTH y la aplicación de la ecuación de Nernst en sistemas biológicos.
Citas
[1] M. F. Bear, B. W. Connors y M. A. Paradiso, Neuroscience: Exploring the Brain (4th ed.), Wolters Kluwer, 2016.
[2] B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts y P. Walter, Molecular Biology of the Cell (4th ed.), Garland Science, 2002.
[3] D. Purves, G. J. Augustine, D. Fitzpatrick, L. C. Katz, A. S. La Mantia y J. O. McNamara, Neuroscience (6th ed.), Oxford University Press, 2017.
[4] A. J. Bard y L. R. Faulkner, Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, John Wiley & Sons, 2000.
[5] C. T. Rubin, K. J. McLeod y L. E. Lanyon, «Prevention of osteoporosis by pulsed electromagnetic fields, » J Bone Joint Surg Am, vol. 71, nº 3, pp. 411-417, 1989.
[6] M. Griffin y A. Bayat, «Electrical stimulation in bone healing: critical analysis by evaluating levels of evidence, » Eplasty, vol. 11, nº e34, pp. 303-353, 2011.
[7] L. Leppik, K. M. C. Oliveira, M. B. Bhavsar y J. H. Barker, «Electrical stimulation in bone tissue engineering treatments, » Eur J Trauma Emerg Surg, vol. 46, nº 2, pp. 231-244, 2020.
[8] C. Chen, R. Adhikari, D. L. White y W. K. Kim, «Role of 1,25- Dihydroxyvitamin D3 on Osteogenic Differentiation and Mineralization of Chicken Mesenchymal Stem Cells, » Frontiers in Physiology, vol. 12, p. 1–13, 2021.
[9] M. F. Holick, «Vitamin D Deficiency, » New England Journal of Medicine, vol. 357, nº 3, pp. 266-281, 2007.
[10] R. Goswami, «Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism, » Indian J Med Res, vol. 144, nº 33, p. 489–90, 2016.
[11] L. J. Deftos, «Calcium Metabolism, » de Clinical Essentials of Calcium and Skeletal Disorders, Caddo, OK, Professional Communications, Inc., 1998, pp. 44-71.
[12] F. Carral San Laureanoa, G. Olveira Fusterb y M. Aguilar Diosdado, «Homeostasis del calcio, fósforo y magnesio, » Medicina Integral, vol. 36, nº 7, pp. 261-266, 2000.
[13] A. Hamroun, J.-D. Pekar, A. Lionet, A. Ghulam, P. Maboudou, A. Mercier, T. Brousseau, G. Grzych y F. Glowacki, «Ionized calcium: analytical challenges and clinical relevance, » Journal of Laboratory and Precision Medicine, vol. 5, pp. 1-16, 2020.
[14] Z. D. Hu, Y. L. Huang, M. Y. Wang, G. J. Hu y Y. Q. Han, «Predictive accuracy of serum total calcium for both critically high and critically low ionized calcium in critical illness, » J Clin Lab Anal., vol. 32, nº 9, pp. 1-5, 2018.
[15] J. O. Joswig, J. Anders, H. Zhang, C. Rademacher y B. G. Keller, «The molecular basis for the pH-dependent calcium affinity of the pattern recognition receptor langerin, » J Biol Chem, pp. 1-16, 2021.
[16] N. Fogh-Andersen, «Ionized calcium analyzer with a built-in pH correction, » Clin Chem, vol. 27, nº 7, pp. 1264-1267, 1981.
[17] E. Yu y S. Sharma, «Physiology, Calcium, » StatPearls Publishing, Treasure Island, FL, 2023.
[18] D. A. Bushinsky y R. D. Monk, «Electrolyte quintet: Calcium, » The Lancet, vol. 352, nº 9124, pp. 306-311, 1998.
[19] L. A. Negrea, «Hypocalcemia and hypercalcemia, » de Nephrology Secrets (4 ed.), Elsevier, 2019, pp. 526-531.
[20] J. Feher, «9.7 - Calcium and Phosphorus Homeostasis I: The Calcitropic Hormones, » de Quantitative Human Physiology (2nd ed.), Richmond, VA, Elsevier, 2017, pp. 924-932.
[2] B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts y P. Walter, Molecular Biology of the Cell (4th ed.), Garland Science, 2002.
[3] D. Purves, G. J. Augustine, D. Fitzpatrick, L. C. Katz, A. S. La Mantia y J. O. McNamara, Neuroscience (6th ed.), Oxford University Press, 2017.
[4] A. J. Bard y L. R. Faulkner, Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, John Wiley & Sons, 2000.
[5] C. T. Rubin, K. J. McLeod y L. E. Lanyon, «Prevention of osteoporosis by pulsed electromagnetic fields, » J Bone Joint Surg Am, vol. 71, nº 3, pp. 411-417, 1989.
[6] M. Griffin y A. Bayat, «Electrical stimulation in bone healing: critical analysis by evaluating levels of evidence, » Eplasty, vol. 11, nº e34, pp. 303-353, 2011.
[7] L. Leppik, K. M. C. Oliveira, M. B. Bhavsar y J. H. Barker, «Electrical stimulation in bone tissue engineering treatments, » Eur J Trauma Emerg Surg, vol. 46, nº 2, pp. 231-244, 2020.
[8] C. Chen, R. Adhikari, D. L. White y W. K. Kim, «Role of 1,25- Dihydroxyvitamin D3 on Osteogenic Differentiation and Mineralization of Chicken Mesenchymal Stem Cells, » Frontiers in Physiology, vol. 12, p. 1–13, 2021.
[9] M. F. Holick, «Vitamin D Deficiency, » New England Journal of Medicine, vol. 357, nº 3, pp. 266-281, 2007.
[10] R. Goswami, «Primer on the metabolic bone diseases and disorders of mineral metabolism, » Indian J Med Res, vol. 144, nº 33, p. 489–90, 2016.
[11] L. J. Deftos, «Calcium Metabolism, » de Clinical Essentials of Calcium and Skeletal Disorders, Caddo, OK, Professional Communications, Inc., 1998, pp. 44-71.
[12] F. Carral San Laureanoa, G. Olveira Fusterb y M. Aguilar Diosdado, «Homeostasis del calcio, fósforo y magnesio, » Medicina Integral, vol. 36, nº 7, pp. 261-266, 2000.
[13] A. Hamroun, J.-D. Pekar, A. Lionet, A. Ghulam, P. Maboudou, A. Mercier, T. Brousseau, G. Grzych y F. Glowacki, «Ionized calcium: analytical challenges and clinical relevance, » Journal of Laboratory and Precision Medicine, vol. 5, pp. 1-16, 2020.
[14] Z. D. Hu, Y. L. Huang, M. Y. Wang, G. J. Hu y Y. Q. Han, «Predictive accuracy of serum total calcium for both critically high and critically low ionized calcium in critical illness, » J Clin Lab Anal., vol. 32, nº 9, pp. 1-5, 2018.
[15] J. O. Joswig, J. Anders, H. Zhang, C. Rademacher y B. G. Keller, «The molecular basis for the pH-dependent calcium affinity of the pattern recognition receptor langerin, » J Biol Chem, pp. 1-16, 2021.
[16] N. Fogh-Andersen, «Ionized calcium analyzer with a built-in pH correction, » Clin Chem, vol. 27, nº 7, pp. 1264-1267, 1981.
[17] E. Yu y S. Sharma, «Physiology, Calcium, » StatPearls Publishing, Treasure Island, FL, 2023.
[18] D. A. Bushinsky y R. D. Monk, «Electrolyte quintet: Calcium, » The Lancet, vol. 352, nº 9124, pp. 306-311, 1998.
[19] L. A. Negrea, «Hypocalcemia and hypercalcemia, » de Nephrology Secrets (4 ed.), Elsevier, 2019, pp. 526-531.
[20] J. Feher, «9.7 - Calcium and Phosphorus Homeostasis I: The Calcitropic Hormones, » de Quantitative Human Physiology (2nd ed.), Richmond, VA, Elsevier, 2017, pp. 924-932.
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