Olá meu caro leitor, você já deve ter tido alguma curiosidade como ocorre os fenômenos biológicos no organismo. Sendo assim, para a ocorrência de grande maioria das atividades biológicas, o próprio organismo produz energia elétrica. Desse modo essa grandeza física aplicada a biologia, refere-se ao ao título deste artigo: Bioeletrogênese: Aplicabilidade da biofísica, assim, veremos a sua aplicabilidade na eletrofísica.
Portanto a partir da eletricidade gerada abrem-se canais para as mais diversas respostas celulares no corpo humano.
Descoberta da bioeletrogênese
Contribuições científicas foram realizadas por renomados cientistas ao longo dos anos. Desse modo, posso citar um exemplo a descoberta da mensuração da corrente elétrica no tecido cardíaco que por sua vez deu origem ao eletrocardiograma. Em 1887, Augustus Waller, foi o pesquisador responsável por esse descobrimento científico que possibilita realizar exames de forma não invasiva e salva muitas vidas.
Bioeletrogênese: Aplicabilidade da biofísica e os Estudos biofísicos
A disciplina da biofísica, empregada no inicio dos cursos da saúde é muito importante para o entendimento dos processos fisiológicos. No entanto, alguns docentes lecionam de maneira equivocadas que por vezes passam o conteúdo de outra disciplina, a bioquímica por apresentar semelhança no seu assunto. Contudo, é uma matéria a qual esta associada com algumas outras disciplinas devido a sua grande equivalência de temas. Portanto, membrana plasmática, tipos de transporte, potencial elétrico são tópicos lecionados no início, no entanto lecionados na fisiologia humana, o que gera confusão entre os alunos.
Bioeletrogênese: Aplicabilidade da biofísica
O conteúdo da biofísica, ministrado em diferentes cursos da saúde, cada um com sua importância, porém são necessários todo o conhecimento proveniente da disciplina. Sendo assim, os principais tópicos que posso elencar de uma das mais fantásticas disciplinas são:
Líquidos
Os fluidos em geral presentes nos mais variados sistemas biológicos exercem grandezas físicas ao longo de todo o tecido. Desse modo, as grandezas abordadas são a pressão, volume, densidade e velocidade que são aplicadas no decorrer da biofísica. Portanto, os líquidos estudados ao longo da disciplina são a água, urina, sangue e líquido intersticial, por sua vez são importantes para análises bioquímicas.
Movimento
Os sistemas biológicos apresentam interações com grandezas eletromecânicas, chamada de locomoção. Sendo assim, as capacidades fisiológicas pela sua relevância deram origem a outras ciências relevantes tais como a cinesiologia e biomecânica. Portanto, a dinâmica, eletromiografia e cinemática são alguns dos tópicos que são abordados nesta subárea.
Radiações
Neste aprendizado é empregado no entendimento das radiações ionizantes e não ionizantes. A interação da radiação com a matéria, estudada através do campo do raio x, raio gama, elétrons e íons. Esse conhecimento utilizado em exames de imagem tais como a tomografia computadorizada, ressonância magnética, ultrassom e o raio x propriamente dito.
Bioeletrogênese: Aplicabilidade da biofísica ondulatória
É empregado o conhecimento os quais envolvem o som e a luz através dos tecidos do corpo humano. Audiologia, fonética e fonologia são alguns conhecimentos abordados na biofísica. Audiometria, fonometria, e ultrassom são alguns exames que possuem aplicabilidade perante a biofísica.
Análise biofísica
Além de alguns exames já citados, a biofísica também emprega outras análises na qual as grandezas físicas exercessem influência. Eletroforese, centrifugação e espectroscopia, são alguns ensaios em que a eletricidade e a gravidade são empregadas. Portanto, a osmose, utiliza a passagem de solutos, a qual mistura condutância e resistência que são fenômenos eletromecânicos aplicados a nível celular.
Conceitos básicos de eletricidade aplicados a bioeletrogênese
Acerca do conhecimento das grandezas físicas, devemos relembrar o entendimento da eletricidade. Os conhecimentos básicos da eletricidade são importantes, visto que todos os elementos químicos possuem carga elétrica. Diante disso, todos os átomos têm carga elétrica neutra porém alguns apresentam carga elétrica positiva ou negativa. Desse modo, podemos classificar os átomos carregados eletricamente positivos de prótons. Os elementos que possuem carga elétrica negativa, podemos chamar de elétrons. E não diferentemente, os átomos que possuem cargas iguais positivas e negativas, chamamos de nêutrons.
De grande relevância, os átomos não apresentam diferenças de cargas elétricas em seu conteúdo elétrico. Sendo assim, quando os átomos perdem ou ganham carga elétrica, ocorre o surgimentos dos íons. Desse modo, esses sim, possuem a carga elétrica de forma aparente, os quais podem ser prótons, elétrons ou nêutrons. Portanto, posso elencar os principais íons estudados na bioeletrogênese.
Os principais prótons são: Potássio (K+), Cálcio (Ca++), Sódio (Na+) e Hidrogênio (H+).
O principal elétron com relevância na biofísica é o Cloro (Cl–).
Através desse conhecimento básico da eletricidade, podemos concluir que o corpo humano é eletricamente neutro. Pois, para cada próton existente no nosso organismos, deve existir um elétron afim de tornar a carga elétrica neutra.
Leis aplicadas no organismo através bioeletrogênese.
De fato, nosso organismo sofre ações pertinentes ao campo da física. Desse modo, posso citar as grandezas mecânicas, dinâmicas, termodinâmicas e não diferentemente, a elétrica. Sendo assim, as leis físicas, aplicadas a todo momento em nosso organismo e sequer paramos pra pensar em como elas ocorrem. Logo, explicarei de maneira branda e direta, como a atividade elétrica age em nosso organismo.
A primeira lei refere-se a conservação da carga elétrica, a qual a soma de toda carga elétrica produzida pelo nosso organismo deve ser zero. Portanto, essa é a explicação do nosso corpo ser eletricamente neutro.
A segunda lei menciona sobre a atração e repulsão. Desse modo, afirmo que cargas elétricas diferentes se atraem e cargas elétricas iguais se repelem. O exemplo que cito é a água, dois íons de H+ se unem ao íon do oxigênio (O2-), que forma H2O.
A terceira lei refere-se a separação de cargas elétricas. Essas necessitam de gasto energético para ocorrer a sua separação, na forma de trabalho. Portanto, nesse contexto, o corpo utiliza a adenosina tri fosfato (ATP) para fornecer energia ao trabalho necessário para a separação elétrica.
Propriedades da bioeletrogênese
Todas as nossas células neuronais e musculares são capazes de conduzir corrente elétrica. Desse modo, para garantir o essa passagem elétrica, é necessário que haja uma diferença de potencial (DDP). Conforme alguns autores, essas células excitáveis têm a capacidade de gerar propagar os sinais elétricos. Sendo assim, a condução elétrica se propaga através da membrana plasmática. Logo, a bioeletrogênese, pode ser classificada em potencial de repouso e potencial de ação.
Conceito da membrana plasmática na bioeletrogênese
Acerca do conhecimento fisiológico, necessitamos entender o básico dessa ciência. Desse modo, aprender sobre os conceitos básicos nos permitirá compreender todo o funcionamento do maquinário humano. Portanto, a principal estrutura básica e ao mesmo tempo complexa é a membrana plasmática.
Principal função
A membrana plasmática tem como função básica separar o meio interno do meio externo. O meio interno, também conhecido como meio intracelular é o local o qual estão contidas as organelas, que são responsáveis pelo funcionamento celular. Já, o meio externo retratado como todo espaço ou local fora do meio intracelular. Contudo, para o controle de nutrientes que entram e saem da célula, a membrana realiza a permeabilidade seletiva.
Bioeletrogênese: Aplicabilidade da biofísica e a Estrutura da membrana plasmática
A membrana plasmática é constituída basicamente por proteínas e lipídios. O meio lipídico garante a parte estrutural da membrana quando associada a molécula de fósforo. Sendo assim, a estrutura da membranar, conhecida como fosfolipídio, faz todo o arcabouço da membrana. Esse componente, apresenta dupla particularidade importante, ou seja, uma parte hidrofóbica e outra hidrofílica. Desse modo, a parte mais externa é hidrofílica. Já a porção hidrofóbica, localizada na porção mais interna, formada por moléculas de ácido graxo e colesterol. Logo, outra particularidade super importante, a disposição dessa dupla camada lípidica, forma uma dupla barreira, as quais os autores chamam de bicamada lipídica.
Já as proteínas estão presentes na bicamada lipídica. Estão distribuídas de modo não uniforme perante toda a membrana. Possui diversas funções importantes que tem por finalidade, auxiliar no bom funcionamento da membrana plasmática. Desse modo, posso citar as principais funções das proteínas que estão inseridas no conteúdo membranar.
Proteínas integrais: Tem como característica principal atravessar toda a estrutura da membrana plasmática. São conhecidas como as proteínas transmembrana e têm como função principal, transportar nutrientes para o interior da célula ou vice-versa, sendo mediado pelos canais, outra nomenclatura para as proteínas integrais.
Proteínas periféricas: Está presente apenas na camada mais externa da membrana plasmática. Tem como função principal, ser o aporte para moléculas específicas que têm por finalidade realizar funções intracelulares sem necessitar atravessar a membrana. Para a completa ativação é importante, o recrutamento de segundos mensageiros, conhecidos como receptores.
Bioeletrogênese: Aplicabilidade da biofísica
Corrente elétrica aplicada ao potencial de ação
Todas as nossas células neuronais e musculares são capazes de conduzir corrente elétrica. Desse modo, para garantir o essa passagem elétrica, é necessário que haja uma diferença de potencial (DDP). Conforme alguns autores, essas células excitáveis têm a capacidade de gerar propagar os sinais elétricos. Sendo assim, a condução elétrica se propaga através da membrana plasmática.
