INTRODUÇÃO A BIOFÍSICA

O QUE É BIOFÍSICA?

Estuda os sistemas vivos do ponto de vista físico e físico-químico, incluindo a natureza molecular dos sistemas biológicos, os processos dinâmicos de transporte, transformação da matéria biológica, as transformações de energia, a sinalização e a comunicação celular, além da organização dos processos biológicos tanto no nível fisiológico de cada indivíduo, como nas relações entre os indivíduos, as espécies e o meio ambiente.

CONTEÚDO

- Introdução à Biofísica

- Biofísica da contração muscular

- Biofísica da respiração

- Biofísica da circulação

- Biofísica renal

- Diferenciação dos tipos de radiação e seus efeitos biológicos

- Abordagem física de temas relacionados ao exercício da enfermagem.

SISTEMA CIRCULATÓRIO

Trata de um dos fluidos mais importantes para o corpo humano por ter funções nutritivas, respiratórias, excretora e de defesa do organismo: o sangue.

Sendo também considerado como um tecido do corpo humano, isto é, um tecido fluido, este é mais uma das maravilhas da natureza, constituindo-se num adulto em um volume de 5,5 litros que é transportado por uma malha que alinhada daria mais de 90.000 km, o que equivale a mais de duas voltas em torno da Terra.

FUNÇÃO DO SISTEMA CIRCULATÓRIO

• Função:

- Transporta O2 para as células,

- Serve de meio de transporte para resíduos celulares sejam eliminados: CO2.

COMPOSIÇAO DO SISTEMA CIRCULATÓRIO.

- Parte líquida: plasma = substâncias nutritivas e elementos residuais de reações celulares.

- Parte organizada: elementos figurados: glóbulos sanguíneos (vermelhos e brancos) e plaquetas.

ELEMENTOS FIGURADOS

• Glóbulos vermelhos: hemácias, 5 milhões/mm³, células anucleadas, que contém um pigmento → hemoglobina, responsável pelo transporte de O2 e CO2.

• Glóbulos brancos: Leucócitos, 5-9.000 mil/ mm³, células nucleadas, incumbidas da defesa do organismo.

Leucócitos: neutrófilos, basófilos, eosinófilos, monócitos e linfócitos.

• Plaquetas: 100-400mil/mm³, são fragmentos citoplasmáticos de células da medula óssea, implicadas diretamente no processo de coagulação sanguínea.

ESTRUTURA DOS VASOS

• Túnica externa: é composta por tecido conjuntivo, encontramos pequenos filetes nervosos e vasculares que são destinados a inervação e irrigação das artérias, encontrada nas grandes artérias.

• Túnica média: composta por fibras musculares lisas e pequena quantidade de tecido conjuntivo elástico. Encontrada na maioria das artérias.

• Túnica íntima: composta por células endoteliais, forra internamente e sem interrupções as artérias, inclusive capilares.

ESTRUTURA DOS VASOS

SISTEMA CIRCULATÓRIO

A propulsão é feita por uma bomba - ♥ - do tamanho de um punho, tão extraordinária que faz o sangue circular pelo corpo cerca de uma vez por minuto, gastando, em um dia, energia que seria capaz de elevar um adulto à cerca de 700 m.

INERVAÇÃO

• Duas formas:

- Extrínseca: prove de nervos situados fora do coração.

Simpática (acelera): Nervos cardíacos simpáticos, sendo 03 cervicais e 04-05 torácicos.

Parassimpática (retarda): derivam do n. vago, 02 nervos cervicais e 01torácico.

- Intrínseca ou sistema de condução: sistema só encontrado no interior do ♥, razão dos batimentos contínuos do ♥. É uma atividade elétrica, rítmica, que se origina de uma rede de fibras musculares cardíacas especializadas → células auto-rítmicas.

- A excitação cardíaca começa no nodo sinoatrial (SA), situado na parede atrial D, inferior a abertura da veia cava superior. Propagando-se ao longo das fibras musculares atriais, o potencial de ação atinge o nodo atrioventricular (AV), situado no septo interatrial, anterior a abertura do seio coronário.

- Do nodo AV o potencial de ação chega ao feixe atrioventricular (Feixe de His), que é a única conexão elétrica entre os átrios e os ventrículos.

• Após ser conduzido ao longo do feixe AV, o potencial de ação entra nos ramos D e E, que cruzam o septo interventricular, em direção ao ápice cardíaco.

• As miofibras condutoras (fibras de Purkinge) conduzem rapidamente o potencial de ação primeiro para o ápice do ventrículo e após para o restante do miocárdio.

SISTEMA CIRCULATÓRIO

PRESSÃO ESTÁTICA

O sangue como qualquer outro fluido, pode exercer pressão nas paredes que o contém, devido a seu próprio peso.

CARACTERÍSTICAS DOS FLUIDOS EM ESCOAMENTO

Compressibilidade

Rotacionalidade

Viscosidade

Turbulência

Fluido ideal x real

COMPRESSIBILIDADE

Um fluido é compressível quando é possível mudar sua densidade, isto é, quando sob pressão diminui seu volume. O sangue é constituído de plasma, glóbulos vermelhos e glóbulos brancos, isto é, um líquido com células que em certas situações num escoamento podem se encontrar mais comprimidas que o normal. Neste caso, o sangue teria sua densidade aumentada.

ROTACIONALIDADE

O escoamento de um fluido é rotacional quando uma partícula no interior do fluido gira em torno de seu centro de massa. Sob certas condições as células do sangue giram em torno do seu centro de massa. O fato destas partículas, terem um movimento de rotação implica que parte da energia de movimento do sangue estará na forma de energia cinética de rotação, o que contribui, para uma queda de pressão ao longo do percurso do sangue.

VISCOSIDADE

Tem o mesmo papel na mecânica dos fluidos que o atrito na mecânica dos sólidos, ou seja, no escoamento teremos transformação de energia cinética em energia térmica. Em consequência teremos uma queda de pressão no sentido do escoamento. Esta queda se deve a uma resistência de arraste, pela aderência do fluido ao tubo fazendo com que no tubo a velocidade decresça de valor do centro até as bordas.

Tem-se um escoamento em que o fluido diminui sua velocidade de um valor máximo no centro do tudo até chegar a zero nas suas paredes. Este tipo de escoamento é chamado de escoamento laminar.

TURBULÊNCIA

Um fluido está em regime turbulento quando muda de velocidade no decorrer do tempo, tanto de direção quanto em módulo.

FLUXO IDEAL X REAL

Para termos um fluido ideal é necessário fazer algumas simplificações, a fim de facilitar o estudo quanto ao seu escoamento. Neste caso deve-se considerar o fluido como: incompressível, irrotacional (que não é rotativo), não viscoso e em regime estacionário. Um fato importante é que estas simplificações acabam eliminando a possibilidade de haver perdas de energia.

PRESSÃO NO CORPO HUMANO

No corpo humano a pressão do sangue se deve a contribuição da pressão estática, da pressão dinâmica e da pressão mecânica.

Em virtude do próprio peso do sangue as aa. e vv. estão sob a pressão estática, que dependerá da altura da coluna de sangue em relação ao pé. A contribuição da pressão dinâmica é em virtude das diversas velocidades do sangue no corpo.

O efeito da pressão mecânica é em virtude do ♥, que ao bombear o sangue para o corpo está lhe exercendo uma certa pressão.

No percurso do sangue haverá variações de pressão sangüínea pelo corpo, muito em virtude dos efeitos da viscosidade.

Um outro fato interessante, é que a pressão arterial é maior que a do sangue. Isto se dever ao fato do sangue arterial ter o auxílio do coração para ser bombeado para o resto do corpo, o que não ocorre com o sangue venoso.

PRESSÃO E OS BATIMENTOS CARDÍACOS

TRAJETO DO SANGUE

ESFIGMOMANÔMETRO

É um aparelho que mede a pressão sanguínea, constitui-se de uma coluna de mercúrio em que uma das extremidades está ligada a uma bolsa que pode ser inflada por uma pequena bomba de borracha.

Para utilizá-lo, a bolsa envolve o braço, sendo inflado pela bomba o que produz uma pressão externa maior que a interna. Deste modo o fluxo da artéria braquial ou de outra do braço é bloqueada.

A bolsa é colocada no braço esquerdo e a altura do coração, a fim de garantir que as pressões medidas sejam as mais próximas a da aorta.

O próximo passo é liberar gradualmente o ar da bolsa ao mesmo tempo que se utiliza o estetoscópio para ouvir a volta das pulsações, fato percebido por sons.

O primeiro som surge quando a pressão do ar na bolsa for igual a pressão sistólica que é a pressão máxima do sangue.

O último som audível é devido a pressão diastólica, isto é, a menor pressão sanguínea. Esses sons ouvidos são chamados de sons de Korotkoff.

Em pessoas jovens, a pressão sanguínea na sístole é de 120 torr (120 mmHg), enquanto na diástole é de 80 torr (80 mmHg). Com o passar da idade há alterações na PA.

ELETROCARDIOGRAMA

É um exame na área de cardiologia no qual é feito o registro das variações dos potenciais elétricos gerados pela atividade elétrica do ♥.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

HENEINE, I.F. Biofísica Básica. São Paulo: Atheneu, 2008.

GARCIA, E.A.C. Biofísica. São Paulo: Savier, 2006.

MOURÃO, J.; ABRAMOV, C.A.; DIMITRI, M. Curso de Biofísica. 1’ª ed. São Paulo: Guanabara Koogan, 2009.