Caderno de biofísica

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Isabela Valinho Abreu, 1º período 1 
CADERNO DE BIOFÍSICA 
AULA 01 (01/02) – APRESENTAÇÃO DO PLANO DE ENSINO 
AULA 02 (08/02) – INTRODUÇÃO 
1. Aplicações da biofísica 
 Funções do corpo humano (fisiologia); 
 Práticas de saúde (integração biológica, física e química); 
 Conceitos básicos (matéria, energia, espaço e tempo) no contexto fisiológico. 
1.1. Matéria 
 Átomos – unidades fundamentais; 
 Força eletromagnética; 
 Quarks (unidos por Glúon) Hádroms prótons e nêutrons  núcleo; 
 Núcleo + eletrosfera  átomo. 
2. Estados físicos da matéria no contexto da biofísica 
 Sólidos; 
 Fluidos (líquido ou gasoso). 
2.1. Determinantes do estado físico 
 Grau de organização dos átomos da matéria (a matéria, nesse caso, é o corpo 
humano); 
 Quantidade de energia empregada no sistema; 
 Interações moleculares intrínsecas ao tipo de matéria. 
2.2. Estado sólido 
 Partículas com alto grau de organização; 
 Pouca energia cinética (precisa de pouca energia para manter a conformação, já que 
está organizada); 
 Corpos de forma definida; 
 Não escoam, não escorrem, não fluem; 
 A macroestrutura depende da conformação das ligações. 
2.3. Fluido 
 Partículas desordenadas; 
 Alto grau de movimento – muita Ec; 
 Líquidos ou gases; 
 As moléculas não se organizam para formar um retículo; 
 Não dão origem a corpos de forma definida; 
 Assumem a forma do recipiente; 
 Escoam, fluem, escorrem; 
 Compressibilidade – capacidade de alteração do volume (e, consequentemente, da 
densidade); 
 Atrito interno – fluido viscoso se houver atrito e não viscoso se não houver atrito; 
 Fluido real – possui forças dissipativas (ex: sangue); 
 Fluido ideal – incompressível e não viscoso. 
2.4. Diferenças importantes 
 Sólido – sem fluidez e sem escoamento, com alta organização e baixa energia 
cinética; 
 Fluido líquido – incompressíveis, com volume definido e superfície livre; 
 Fluido gasoso – compressíveis, sem volume definido e com expansão infinita. 
3. Diagrama de fases 
 
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 Mostra as condições de equilíbrio entre as fases que são termodinamicamente distintas; 
 A mudança de fases depende da temperatura e da pressão; 
 Ponto triplo – momento em que coexistem as 3 fases; 
 Cada substância tem sua identidade química própria, apresentando uma temperatura ou 
pressão crítica fundamental para que ocorra a mudança de fase. 
4. Circuitos 
 A pressão é um agente físico que consegue romper a inércia de um fluido; 
 Inércia  aceleração  movimentação; 
 Abertos – exemplo: sistema respiratório; 
 Fechados – exemplo: sistema circulatório e sistema excretório. 
5. Estática dos fluidos 
 Massa específica; 
 Densidade relativa; 
 Volume específico; 
 Pressão; 
 Viscosidade. 
6. Dinâmica dos fluidos 
 Número de Reynolds – biofísica da circulação e respiração. 
6.1. Massa 
 É a medida da quantidade de matéria de um ser vivo; 
 Sobre a ação da gravidade, a massa exerce a força peso; 
 Varia com diversos fatores; 
 Em biologia médica é um indicador do estado de higidez. 
6.2. Densidade 
 A densidade dos tecidos biológicos é peculiarmente próxima à da água, com exceção do 
tecido ósseo, que é mais denso; 
 A densidade desses tecidos varia dentro de estreitos limites, obedecendo à homeostase. 
Grandes variações sugerem enfermidades. 
6.3. Comprimento, área e volume 
 A área corporal pode ser relacionada a diversos fatores fisiológicos; 
 Metabolismo e perda de plasma em queimaduras, por exemplo, são avaliados pela ária 
e possuem grande importância médica. 
6.4. Pressão 
 É caracterizada pela força agindo sobre uma área; 
 Exemplos: 
o Psanguínea é a força que o sangue exerce sobre as paredes dos vasos 
sanguíneos; 
o Pglomerular é a força que o plasma exerce dentro dos glomérulos para produzir o 
filtrado que forma a urina; 
o Posmótica é a força que as moléculas de uma solução exercem sob as paredes 
celulares. 
6.5. Viscosidade 
 É a medida de resistência ao escoamento; 
 OBS interessante: a água possui diversas características moleculares que demonstram 
que sua viscosidade deveria ser alta. No entanto, possui baixa viscosidade e, no corpo 
humano, isso impede que haja dificuldades nas trocas hídricas e na circulação 
sanguínea. 
6.6. Velocidade 
 
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 Os SV e seus componentes estão sempre em movimento, o qual é medido pela 
velocidade (Vm = ΔS/Δt); 
 Exemplos: corrente sanguínea, impulsos nervosos, movimentos musculares, 
deslocamento de íons entre os compartimentos. 
7. Princípios da fluidodinâmica 
 Fluido (vazão  Z=volume/tempo) ≠ velocidade 
8. Propriedades da água 
 Macroscópicas: densidade, alto calor específico, alto calor de vaporização, tensão 
superficial e viscosidade. 
 Microscópicas: solvente de substâncias iônicas, covalentes e anfipáticas. 
8.1. Calor específico 
 Quantidade de energia térmica que deve ser fornecida a uma substância para elevar sua 
temperatura em 1ºC; 
 A água possui calor específico muito elevado (1cal/gºC), por isso é um excelente 
moderador térmico, ou seja, impede variações bruscas que afetariam o metabolismo 
celular; 
 Em altos calores de vaporização, devido ao alto calor específico há a regulação da 
temperatura corpórea (homeotermia). Grandes variações podem causar desidratação de 
um sistema biológico, febre, sudorese e perspiração imperceptível (liberação de 
energia). 
8.2. Tensão superficial 
 As propriedades elásticas dos alvéolos pulmonares são um exemplo de regulação por 
tensão superficial. 
9. Energia e trabalho 
 METABOLISMO é fundamental; 
 Toda manifestação biológica se faz por meio de trabalho ou energia; 
 Exemplos: 
o Contração muscular: energia dos músculos; 
o Síntese proteica: energia dos alimentos. 
AULA 03 (22/02) – BIOTERMOLOGIA 
1. Biofísica das trocas de calor corporal 
 Entendimento dos processos básicos da vida; 
 Estimular a curiosidade; 
 Estudar mecanismos orgânicos; Produção (termogênese) e dissipação (termólise) de calor. 
2. Primeiras observações 
 Termologia dependia das reações envolvidas com os metabolismos; 
 A manutenção da homeostase exigia oferta adequada de O2; 
 O consumo de oxigênio diminui se o SH estiver em jejum e em ambiente de temperatura 
confortável; 
 A demanda de oxigênio aumenta durante os exercícios, após a ingestão de alimentos ou 
em ambientes de temperatura baixa; 
 Depende do metabolismo basal e da temperatura corporal. 
2.1. Taxa metabólica basal (TMB) 
 60-75% do gasto energético diário; 
 Respiração, metabolismo celular, conservação da temperatura corpórea, circulação e 
atividade glandular; 
 
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 Fatores que influenciam: peso, altura, IMC, % de gordura, idade, sexo, temperatura 
ambiente e atividade física. 
2.2. Taxa de metabolismo em repouso (TMR) 
 Energia gasta em repouso, período pós-prandial, jejum de 8-10h; 
 Efeito térmico dos alimentos ou termogênese induzida pela dieta (TID); 
 Efeito residual de atividade física recente. 
2.3. Gasto energético em adultos 
 Metabolismo basal – 75%; 
 Atividade física – 15%; 
 TID – 10%. 
2.4. Temperatura corporal 
 SH se mantém em temperatura interna entre 36,7 e 37,7ºC; 
 Mecanismos reguladores controlam (hipotálamo) a produção e a eliminação de 
temperatura corporal; 
 A temperatura interna do corpo depende desse balanço. 
3. Termogênese biológica 
 Homeotermia; 
 Exposto ao ar frio, o calor corporal é produzido pela contração muscular (termogênese 
mecânica), ou pelas reações bioquímicas exotérmicas (termogênese química). 
3.1. Fatores envolvidos na produção de calor 
 Intensidade do metabolismo basal; 
 Intensidade extra do metabolismo causada pela atividade muscular (incluindo 
contrações causadas pelo calafrio); 
 Metabolismo extra causado por: 
o Efeito da tiroxina (T4) que regula o metabolismo; 
o Aumento da atividade química das células; 
o Efeito termogênico dos alimentos. 
4. Termogênese mecânica 
4.1. Calafrio 
 A termogênese mecânica se dá pela produção de calor pelo calafrio: 
o Ocorre quando há exposição súbita ao ar frio; 
o Ocorre em estado febril quando a temperatura corporal se eleva muito e 
rapidamente; 
o É uma resposta involuntária que aumenta o consumo de oxigênio de duas a cinco 
vezes; 
o É abolido pelo medicamento “curare”, que atua bloqueando a transmissão 
neuromuscular (compete pelo sítio ativo). 
5. Termogênese química 
 Quando submetido a um ambiente que se esfria vagarosamente, pode-se compensar a 
sua demanda de calor aumentando seu metabolismo interno, sem recorrer à 
termogênese mecânica; 
o É diminuída por sono, subnutrição e mixedema (que ocorre no hipotireoidismo); 
o É elevada por bócio (que ocorre no hipertireoidismo), estados de tensão muscular 
permanente, calafrio, alimentação e exercícios. 
6. Termólise biológica 
 É a transferência de calor dos órgãos mais profundos para a pele; 
 A velocidade dessa perda de calor é determinada por: 
o Velocidade de condução do calor produzido no centro do corpo para a pele; 
o Velocidade de transferência de calor da pele para o meio ambiente; 
 
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 O fluxo sanguíneo do centro do corpo para a pele é responsável pela transferência de 
calor; 
 Condução de calor pelo sangue para a pele  grau de vasoconstrição  SN simpático 
promove a vasoconstrição ou vasodilatação. 
7. Vaporização 
 Perda de calor corporal por evaporação – redução da termólise por evaporação aumenta 
a temperatura corporal; 
 Processo lento e realizado em baixa temperatura; 
 Normalmente equivale a 20-25% do calor total perdido pelo corpo. 
8. Radiação 
 A pele humana é a principal fonte de radiação calorífera do corpo humano. O suprimento 
sanguíneo para esse órgão é abundante e controlado pelo SNC; 
 A temperatura da pele também pode ser alterada por reflexos nervosos; 
 As informações captadas pelos receptores de frio e calor situados na pele chegam ao 
cérebro através dos nervos sensitivos; 
 Esses sinais são processados e retornam aos vasos que estão na região do estímulo. 
Processo Frequência Fenômeno 
Radiação 40% 
Emissão de raios 
infravermelhos 
Convecção 30% Fluxo de ar quente expirado 
Evaporação 20% 
Calor latente de vaporização 
da umidade na superfície da 
pele 
Respiração 8% 
Evaporação de parte da 
água contida no ar 
Respiração 2% 
Aquecimento dos gases 
respiratórios 
Condução Irrelevante Contato com objeto mais frio 
 Zonas de trocas térmicas (figura fiala) 
o Região superior – evaporação; 
o MMSS (muscular) – radiação; 
o MMII – radiação; 
o Pé/ tornozelo –convecção. 
9. Condução 
 Há contato direto de um corpo frio com um quente; 
 É a forma de transmissão de calor na qual a energia térmica passa de partícula para 
partícula em um meio; 
 Condução térmica – para objetos sólidos e para o ar; 
 É importante para a avaliação das trocas caloríferas que se processam nos pacientes 
acamados que estão sobre colchões de água. 
10. Convecção 
 É a transferência de energia térmica de um sistema para outro que se faz por meio da 
movimentação de massas de fluido; 
 A convecção térmica ocorre predominantemente nos líquidos, gases e vapores; as 
correntes de deslocam do mais frio para o mais quente e vice-versa; 
 O efeito refrigerador que a convecção do ar exerce sob a pele se chama clima privado; 
 Biofísica do vestuário – pode servir de proteção para o corpo sem prejudicar seu 
desemprenho como trocador de calor; 
 
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 A atenção dos profissionais ao paciente: quanto ao uso de roupas inadequadas, 
hiperemias, atritos em superfície de suporte (como colchões com capas que promovam 
aquecimento, isolem e/ou conduzam calor para a pele dos pacientes). 
 Estágios de lesões causadas por esse tipo de má orientação: 
o I – Atinge apenas a camada superficial da pele; 
o II –Há perda parcial da derme; 
o III – Há perda significativa do tecido epitelial e do tecido adiposo; 
o IV – Chega até os ossos. 
11. Temperatura elevada 
 É um risco maior de necrose nas lesões por pressão; 
 Na elevação de temperatura (hiperemia), a cada 1º, aumenta-se 10% do metabolismo 
tecidual e da demanda de oxigênio, ocorrendo sudorese que leva à marcação da pele. 
12. Reação ao calor 
 São as perdas de calor são menos do que o necessário, o organismo reage por meio de 
mecanismos termorreguladores; 
 O incremento das perdas de calor para o ambiente se faz por maio da vasodilatação e 
da exsudação (suor). 
13. Estados patológicos relacionados a ambientes quentes 
 Brotoejas; 
 Edemas; 
 Câimbras; 
 Síncopes; 
 Choque térmico. 
14. Mecanismos de diminuição a temperatura quando o corpo está muito quente 
 Vasodilatação dos vasos sanguíneos cutâneos; 
 Sudorese; 
 Diminuição da produção de calor regulada pelo hipotálamo. 
15. Reação ao ar frio 
 Quando as perdas de calor são maiores do que o necessário para a manutenção de sua 
temperatura interna constante, o organismo reage para reduzir as perdas e aumentar as 
combustões internas: há aumento da resistência térmica da pele por maio de 
vasoconstrição e arrepio. 
16. Estados patológicos relacionados a ambientes frios 
 Lesões: 
o Urticárias até o congelamento das regiões do corpo; 
o Hipotermia corporal grave; 
o Lesões bolhosas que se assemelham a queimaduras. 
17. Mecanismos de aumento da temperatura quando o corpo está muito frio 
 Vasoconstrição por todo o corpo; 
 Aumento da termogênese; 
 Calafrio. 
18. Controle da temperatura corporal 
 É controlado pelo hipotálamo: 
o Lesão na parte posterior do hipotálamo altera a termogênese; 
o Lesão na parte anterior do hipotálamo compromete a termólise. 
 OBS: muitosanestésicos gerais influenciam nas trocas de calor 
o Éter – promove a vasodilatação superficial e aumenta a transferência de calor do 
corpo para o ambiente; 
 
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o Esse conhecimento é importante quando se anestesiam principalmente crianças 
com baixo peso corporal, para evitar a ocorrência de resfriamento. 
 OBS: ingestão de alimentos, por exemplo, álcool, aumenta a temperatura corporal. 
19. Estresse térmico 
 Pulso, pressão arterial, frequência cardíaca, temperatura corporal, temperatura da pele e 
estado de hidratação; 
 Ambientes quentes aumentam a temperatura do sangue e favorecem a perda de calor 
corporal; 
 A perda excessiva de suor pode levar à desregulação do balanço hidroeletrolítico do 
corpo (o suor contém quantidades significativas de Na+, Cl- e K+). 
20. Anormalidade da regulação da temperatura corporal 
 Febre (≠ de temperatura elevada): 
o É uma síndrome complexa cujo principal sinal é a hipertermia, acompanhada de 
sinais como: 
 Prostração; 
 Apatia; 
 Anorexia; 
 Disbulia (alteração da vontade) 
o NÃO CONFUNDIR FEBRE E AUMENTO DE TEMPERATURA CORPORAL: 
 Na febre há um conjunto de sinais e sintomas que acompanham a 
hipertermia; 
 Hipertermia simples – exercício físico, ciclo menstrual,... 
 Interleucina I 
21. Determinação da temperatura corporal 
 A preferência – regiões com irrigação sanguínea abundante e superficial ou regiões que 
estão próximas a um grande vaso; 
 Medida na axila, no sulco inflamatório e na virilha fornecem a temperatura de superfície. 
Para determinar a temperatura interna, mede-se no reto, na vagina, na membrana 
timpânica, etc. 
AULA 04 (01/03) – BIOFÍSICA DOS RAIOS X E TÉCNICAS RADIOLÓGICAS 
1. Exposição à radiação no cotidiano 
 Sol, exames, telefone,etc.hhhbb 
 Espectro de radiação 
 Micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios X, raios gama; 
 A nível de biofísica: 
o Radiação ionizante; 
o Radiação não ionizante; 
 Comprimento de onda é inversamente proporcional à frequência e isso repercute no 
nível de energia que é liberado na radiação; 
2. Descoberta dos raios X 
 Rongten (1845-1923) descobriu os raios X e fez a primeira radiografia da história; 
 Isto ocorreu quando ele estudava o fenômeno da luminescência produzida por raios 
catódicos num tubo de Crookes. Provou que materiais opacos à luz diminuem a emissão 
da irradiação induzida pela luz invisível; 
 A energia atravessava facilmente os objetos – mão da esposa – primeira imagem 
radiográfica (1895); 
 Wilhelm continuou estudando sobre o tema e observou os efeitos adversos; 
 Descoberta da radioatividade 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 8 
 1896 – Becquerel – radioatividade natural 
o Chapas fotográficas previamente colocadas sob amostras de um sal duplo 
de sulfato de urânio e potássio; 
o Radioatividade = característica dos compostos; 
o Raios B; 
o Espectroscopia e fosforescência; 
 Thomson –Descoberta dos elétrons (tubo de crookes); 
 1897 – Curie – confirmou a radioatividade; 
 1898 – Marie e Pierre Curie – descoberta do polônio e do rádio; 
 1911 – Rutherford – descoberta do núcleo atômico; 
3. Produção dos raios X 
 É necessário que o feixe de radiação catódica desloque elétrons das camadas K e L dos 
átomos-alvo; 
 Essa vacância faz com que outros elétrons mudem de lugar para ocupar a camada que 
está mais próxima do núcleo; 
 É liberada energia em forma de radiação magnética; 
 Os saltos quânticos geram instabilidade atômica  raios X característicos (servem para 
analisar de qual elemento se trata); 
 Em elétrons interagindo com o campo eletromagnético, pode ocorrer de ser reduzida sua 
Ec, o que muda a direção dos raios liberados e forma ondas eletromagnéticas chamadas 
de raios X de frenagem; 
 Filamento-cátodo 
o A temperatura desse eletrodo pode ser controlada com a variação da corrente 
elétrica que passa pelo filamento (corrente de filamento); 
o Exemplo: uma ampola de 200Ma produz mais do que uma ampola de 100Ma; 
o Há ampolas que possuem um filamento longo e um curto; 
o O aquecimento do filamento é feito pelo bombardeamento no ânodo (elétrons se 
chocando); 
o O aquecimento e o tempo de exposição do paciente ao RX se relacionam à 
densidade radiológica da partícula (tempo de escurecimento); 
 RX odontológico = 7 – 10 Ma; 
 RX para fins de diagnóstico médico = 100 – 200Ma; 
 As altas temperaturas podem causar a vaporização do tungstênio, o que dá aspecto 
bronzeado ao vidro; 
 Ânodos giratórios 
o O ânodo oferece uma superfície mais extensa ao bombardeio; 
 Isolamento e filtragem nas ampolas de RX 
o As ampolas possuem óleo mineral para aumentar o isolamento elétrico e permitir 
o resfriamento delas; 
 Tipos de RX 
o Duros – 10 a 100 keV; 
o Moles – comprimento de onda maior – frequência menor – 5keV; 
o Cristalografia, mamografia, TC, segurança aeroportuária; 
4. Características energéticas dos RX 
 Fótons 
o As ondas eletromagnéticas podem interagir com a matéria como se fossem 
partículas; 
o A energia radiante se comporta como compactada  quanta ou fótons; 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 9 
o Se propagam em velocidade da luz e transportam energia em função da 
frequência (E = h x f); 
o Constante de Planck; 
o Foram descobertos os efeitos da interação dos fótons com os elétrons; 
 Fatores que controlam intensidade e qualidade do raio-x 
o Ddp aplicada à ampola; 
o Aquecimento do filamento; 
o Material que constitui o ânodo; 
o Filtros acoplados à ampola; 
5. Elementos de um conjunto gerador de raios X 
 Ampola; 
 Colimador; 
 Painel de controle; 
 Salas revestidas de chumbo; 
6. Interação dos raios X com a matéria 
 Ao tentar atravessar a matéria, os RX interagem com os seus átomos; 
 Essa interação depende da estrutura molecular e do estado de agregação em que se 
encontra o meio; 
7. Interação da radiação indiretamente ionizante com a matéria 
 Um átomo é um “espaço vazio”, o que faz com que haja ou não interação quando um 
fóton (raio X ou gama) passa por ele; 
 Os fótons de RX possuem comprimento de onda aproximado de 10-10m, que é da 
mesma ordem de grandeza do diâmetro do átomo  isso favorece a interação entre 
eles; 
 Excitação  elétrons são deslocados de seus locais de equilíbrio e, ao retornarem, 
emitem uma energia excedente sob forma de luz ou RX característicos; 
 Ionização  elétrons são removidos dos orbitais pelas radiações, resultando em 
elétrons livres e íons positivos. Pode haver emissão de luz, RX característicos ou a 
emissão de elétrons de Auger; 
 Ativação nuclear  interação de radiações com energia superior à energia de ligação 
das partículas do núcleo. Pode provocar reações nucleares, resultando na emissão de 
má radiação nuclear; 
 Na física médica, consideram-se 5 interações dos fótons com a matéria como as mais 
importantes: 
o Espalhamento coerente; 
o Fotodesintegração; 
o Efeito Compton; 
o Efeito fotoelétrico; 
o Produção de pares; 
o OBS: os dois primeiros são de baixa probabilidade de interação, os dois seguintes 
são os principais efeitos no radiodiagnóstico e o último também é de baixa 
probabilidade no diagnóstico; 
 Espalhamento coerente/ efeito de Rayleigh 
o É uma interação do fóton com o átomo como um todo; 
o Nesse processo, não há transferência de energia para o meio; 
o O átomo absorve o fóton e o reemite em uma direção diferente (próxima da 
direção inicial) com praticamente a mesma energia da energia incidente; 
 Fotodesintegração 
 
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o É um processo no qual os raios gama de energia extremamente alta (acima de 10 
Mev) interagem com um núcleo atômico e causam uma extrema excitaçãonele, 
que imediatamente decai em dois ou mais núcleos filhos; 
 Produção de pares 
o É o efeito que predomina quando a energia do fóton é alta, pois é o único dos 
processos cuja seção de choque aumenta com o aumento da energia do fóton; 
o O fóton incidente passa próximo ao núcleo atômico, interagindo com o forte 
campo elétrico nuclear; 
o O fóton é absorvido e desaparece; 
 Efeito Compton 
o O modelo proposto por Compton (básico) consiste em uma colisão entre um fóton 
e um elétron livre da última camada; 
o O elétron rompe sua energia de ligação e ganha energia cinética (ou seja, é 
ejetado)  o elétron sairá da camada eletrônica e liberará energia; 
o A velocidade recebida pelo elétron devido à ruptura é próxima da velocidade da 
luz; 
o O restante da energia gerada pela ruptura do próton gera um fóton espalhado; 
o O fóton tem angulação de 0 a 180º com o incidente; 
o Quanto maior a angulação de espalhamento, maior a energia transferida aos 
elétrons na interação; 
o Em angulação de 0º não há entrega de energia; 
o A 180º, o fóton gera uma radiação retroespalhada (backscatteredradiation)  
influencia na qualidade; 
o O pequeno ângulo de desvio favorece a chance de atingir a placa radiográfica, 
enegrecendo a película e comprometendo a qualidade da imagem; 
o Os fótons espalhados pelo efeito Compton aumentam a probabilidade de 
irradiação dos técnicos encarregados de executar o exame radiológico; 
o Resumindo: 
 O fóton interage com o elétron e o desloca em forma de fóton, que será 
retroespalhada. Nessa interação, os RX transferem parte de sua energia 
para os átomos  alvo para promover o deslocamento; 
 Efeito fotoelétrico 
o Transferência completa da energia da radiação X ou gama (fóton que 
desaparece) a um único elétron orbital, que é expelido com uma energia cinética 
bem definida; 
o Predomina para baixas energias e elementos de maior número atômico; 
o O elétron secundário é chamado de fotoelétron, que possui energia suficiente 
para produzir mais interações até que perca toda a sua energia; 
o O átomo remanescente fica ionizado; 
o A vacância da camada interna é preenchida por elétrons de camadas mais 
externas, ocorrendo emissão de radiação característica ou elétrons Auger nas 
transições; 
8. Radiação espalhada no paciente 
 Efeito fotoelétrico 
 Efeito Compton 
Faixa de energia dos fótons Processo de atenuação dominante (testes em humanos) 
Até 50 keV Fotoelétrico 
60 – 90 keV Fotoelétrico + Compton 
200 keV – 2 MeV Compton 
5 – 10 MeV Compton + produção de pares 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 11 
Acima de 50 MeV Produção de pares 
9. Energia dos raios-X 
9.1. Policromáticos (espectro) 
9.2. Energia efetiva dos fótons: trata-se de 1/3 a ½ da energia máxima 
Raios X Energia (keV) Filtragem adicional 
Mamografia 24 – 32 3 µm de molibdênio 
Radiografia < 50 0,5 mm de alumínio 
Radiografia 50 – 70 1,5 mm de alumínio 
Radiografia >70 2,5 mm de alumínio 
Estudos de alta tensão (tórax) > 100 Cobre/ alumínio 
9.3. Energia transferida ao meio 
 Para cada uma das interações, pode-se obter a energia transferida ao meio, a qual 
poderá ser convertida em dose absorvida: efeito biológico; 
 A transferência de energia do fóton ao meio se dá pela aquisição de energia cinética das 
partículas carregadas nos processos: efeito Compton, efeito fotoelétrico e produção de 
pares. (OBS: há também interferências); 
 A energia média transferida se relacionará com a dose que está sendo entregue ao 
paciente; 
 Entretanto, a energia entregue será absorvida pelo meio. A dose absorvida causa efeitos 
biológicos; 
 Aplicações 
o Uso de filtros em feixes de RX; 
o No radiodiagnóstico, os feixes de RX são gerados com potenciais entre 30 e 
140kV; 
o Mas o espectro dos raios X pode ser modificado com a adição de filtros metálicos, 
que interceptam o feixe logo ao sair da ampola; 
o Quando isso ocorre, os fótons de menor energia são barrados  efeito 
fotoelétrico; 
o Ou seja, a parte menos energética é retirada do espectro  por isso o nome de 
filtro; 
 Outro tipo de filtro é o de borda K: emprega-se um material que atenue mais as regiões 
de maior energia do que as de menor energia; 
o Esse emprego é muito comum na densitometria óssea e na mamografia; 
o Os feixes gerados são filtrados por uma fina placa (do mesmo material do alvo) 
que faz com que somente a radiação de bremmstrahlung seja filtrada, ficando 
somente a radiação característica; 
o Reduzindo a energia média do feixe: mais efeito fotoelétrico; 
10. Écrans de intensificação 
 Para aumentar a sensibilidade e melhorar a qualidade da imagem, os filmes contêm 
emulsão fotossensível em ambos os lados e são colocados entre 2 écrans de 
intensificação; 
 Os fótons de luz produzidos nos écrans fluorescentes ou de intensificação podem ser 
vistos (radioscopia) ou registrados (radiografia); 
11. Imagem radiográfica 
 As informações contidas nos raios transmitidos possuem valor médico e precisam ser 
decodificadas; 
o As estruturas orgânicas absorvem de formas diferentes os raios X incidentes; 
o A função de qualquer sistema que forneça imagens médicas é detectar 
características específicas do interior do corpo e torná-las imagens; 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 12 
o OBS: É necessário que se tenha uma boa imagem e, além disso, um bom 
profissional que saiba interpretá-lo. Observa-se que imagens de alta intensidade 
são melhores; 
 Contraste  depende de: 
o Quantidade de raios X; 
o Natureza do objeto; 
o Atenuação em torno do objeto; 
o Fatores geométricos; 
o O filme e seu processamento; 
o Espalhamento dos raios-X; 
 Qualidade 
o Raios X de alta frequência (alto poder de penetração) 
 Não servem para examinar os músculos nem os tecidos mamários; 
 No entanto, podem ser utilizados com êxito em órgãos intra-abdominais  
identifica camadas mais profundas; 
o Natureza do objeto e atenuação do seu entorno 
o Densidade radiológica 
 Depende diretamente do seu entorno atômico e da sua espessura, pois 
quanto maiores, maior será a atenuação do feixe de Raio X; 
 Na radiografia médica, o efeito fotoelétrico é a principal forma de atenuar 
os raios X quando eles atravessam o corpo humano; 
 O osso atenua muito mais a radiação X do que a gordura ou os músculos; 
 Logo, o contraste do osso, que está envolvido por tecido muscular e 
gorduroso é grande; 
 Para estudar órgãos que não apresentem contraste com o entorno, são utilizados meios 
contrastantes 
o Mais radiopacos  contrastes positivos; 
o Menos radiopacos  contrastes negativos; 
o Para o aparelho digestivo é usado o bário e ele não é absorvido pelo intestino; 
o Nos estudos radiológicos das artérias, veias e coração, o meio de contraste 
usado é um sal orgânico de iodo. 
o Bário e iodo são contrastes; 
 Duplo contraste 
o É injetado o contraste de bário por uma sonda retal; 
o É injetada uma pequena quantidade de ar para deixar o intestino distendido e, 
dessa forma, melhorar a qualidade do exame; 
o São realizadas incidências radiográficas; 
o Fatores geométricos 
 Quanto mais afastado do filme, maior a ampliação da imagem; 
 Quanto mais afastado o objeto do tubo de RX, menos a ampliação da 
imagem; 
o Aumento do contraste por diminuição do tamanho do campo dos RX 
 Em muitas situações, o contraste pode ser melhorado pela redução do 
tamanho de campo ao menos valor possível. 
AULA 05 (08/03) – BIOFÍSICA DA RADIAÇÃO II 
1. Tipos de radiação 
 Depende da quantidade de energia; 
1.1. Ionizante 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 13 
 Possui altos níveis de energia; 
 É capaz de interagir com a matéria, arrancando elétrons de seus átomos (ionização) e 
modificando as moléculas; 
 Exemplo: raios-x; 
1.2. Não ionizante 
 Possui energiarelativamente baixa; 
 Não é capaz de interagir com a matéria; 
 Exemplos: ondas eletromagnéticas, luz, ondas de calor e ondas de rádio; 
2. Radiação ionizante 
 Energia (fótons) e partículas de núcleos instáveis  ionização; 
 Núcleos com excesso de energia radioativos: 
o Excesso de energia pode ser emitido em forma de ondas eletromagnéticas 
(radiação gama) ou em forma de matéria (radiações alfa e beta); 
 A descoberta das radiações ionizantes e dos compostos dotados de radioatividade 
natural logo ingressou à biologia e às ciências médicas: 
o Pelos danos que causavam nas estruturas vivas (inclusive seres humanos); 
o Pelo seu valor como meio para o diagnóstico e para o tratamento de doenças; 
 Durante os últimos anos, a ciência aprendeu a produzir, manipular e controlar as 
substâncias radioativas, permitindo que os processos envolvidos na sua produção, no 
seu armazenamento e no seu uso se tornassem mais seguros; 
o Na medicina: 
 Os radionuclídeos são usados como fonte primária de radiação para o 
tratamento de tumores e para o diagnóstico e a investigação científica; 
 Os principais elementos radioativos utilizados para esse fim são Césio-137, 
Cobalto-60 e rádio-226; 
3. Tipos e características das radiações 
3.1. Partículas alfa 
 Constituídas por2 prótons e 2 nêutrons (partículas pesadas); 
 Quando um átomo emite uma partícula alfa, perde 2 prótons; 
 O átomo instável muda para um elemento diferente; 
 1ª Lei da radioatividade (Soddy, 1911) 
o “Quando um radionuclídeo emite uma partícula alfa, seu número de massa 
diminui 4 unidades e seu número atômico diminui 2 unidades.” 
 Características 
o Podem ser facilmente detidas, até mesmo por uma folha de papel, pois possuem 
baixa penetrância; 
o Não conseguem ultrapassar as camadas externas de células mortas na pele de 
uma pessoa, sendo praticamente inofensivas; 
o Possuem baixa velocidade comparada à velocidade da luz; 
o Possuem alto poder de ionização; 
o Se propagam no ar, percorrendo trajetórias quase retilíneas; 
 São de grande interesse médico, porque além da radiação alfa produzir intensa 
ionização na matéria com a qual interage, ela tende a se acumular nos ossos; 
3.2. Partículas beta 
 São elétrons ejetados do núcleo atômico 
o Núcleo com muitos nêutrons emite elétrons beta menos; 
o Núcleo com muitos prótons emite pósitrons (beta mais); 
 Os átomos beta-emissores têm a diminuição de 1 nêutron e o aumento de 1 próton, mas 
a massa permanece constante; 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 14 
 2ª lei da radioatividade (Soddy, Fajjam e Russel, 1913) 
o “quando um radionuclídeo emite uma partícula beta, o seu número de massa 
permanece constante e o seu número atômico aumenta uma unidade.” 
 Partícula leve; 
 Perde energia para o meio rapidamente; 
 Poder de ionização significativo, mas menor do que o de alfa; 
 Alto poder de penetração; 
 Grande interesse na medicina 
o Radionuclídeos  traçadores; 
o A partícula beta pode ser utilizada em terapia como no tratamento de 
hipertireoidismo e do cancro da tireoide, da doença de Plummer; por meio do uso 
do iodo-131 (terapêutica com a utilização de Iodo radioativo); 
 Antineutrino 
o Pauli (1931) propôs que, ao se formar uma partícula beta menos, deveria ser 
criada também uma antipartícula; 
o A antipartícula é o Antineutrino; 
 A partícula beta mais e o neutrino 
o Ao contrário da emissão beta menos, o X do elemento-filho diminui uma unidade; 
o No decaimento por emissão de pósitrons, o núcleo pode permanecer excitado 
após a emissão; 
o O excedente de energia é perdido sob a forma de uma emissão gama; 
o O pósitron tem uma vida efêmera, pois logo interage com um elétron do meio, que 
é aniquilado  fenômeno caracterizado pela transformação de matéria e de 
antimatéria em energia eletromagnética; 
 Aplicação: PET-scan 
o Tomografia por emissão de pósitrons; 
o Exame diagnóstico de altíssima precisão; 
o Princípio – tecidos que realizam maior atividade metabólica consomem mais 
glicose; 
o É útil para detectar precocemente vários tipos de câncer, estudar as funções do 
cérebro com o paciente acordado, solicitando a ele que execute tarefas diferentes 
e observando qual é a área do cérebro que fica mais ativa, entre outros; 
3.3. Radiação gama 
 São fótons de alta energia emitidos pelo núcleo de átomos, extremamente penetrantes; 
o Raios gama são idênticos aos raios-X, porém, diferente do X, eles vêm do núcleo; 
 Características 
o Extremamente penetrantes --. Causam danos aos tecidos; 
o Só podem ser detidos por paredes de concreto ou metal; 
o Possuem velocidade altíssima (da ordem de 300000km/s); 
o Perdem energia para o meio de forma muito lenta – possuem alto alcance (cm de 
concreto); 
o Possuem pequeno poder de ionização; 
 Aplicação: Cintilografia 
o Permite obter imagens de processos fisiológicos; 
o São utilizados isótopos radioativos que formam o radiofármaco ou radiotraçador; 
o As imagens representam a distribuição do radiotraçador no órgão avaliado; 
o O radiotraçador é captado e se concentra seletivamente em um órgão. Com 
detectores, pode-se rastrear os radioisótopos e determinar o mapeamento 
funcional de um órgão específico; 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 15 
o Quando os radiotraçadores estão em doses maiores, podem ser utilizados em 
medicina nuclear para eliminar células cancerosas (I-131 e 123); 
o Se o paciente ingerir todo o traçador radioativo, ele se fixará na glândula tireoide, 
já que quase todo o iodo do organismo fica nessa glândula; 
o Cintilografia de perfusão miocárdica estima o risco de infarto do miocárdio e morte 
cardíaca; 
o Indicações 
 Cardiovascular 
 Avaliação da viabilidade miocárdica; 
 Avaliação do prognóstico; 
 Monitorização após tratamento; 
 Avaliação da dor torácica aguda; 
 Oncologia; 
 Endocrinologia; 
 Traumatologia/ ortopedia; 
 Nefrologia/ urologia; 
 Gastroenterologia; 
o Exames de cintilografia 
 Perfusão miocárdica 
 Com Tálio-201; 
 Pulmonar de ventilação e perfusão; 
 Renal dinâmica; 
 Renal estática; 
 Direta e indireta; 
 De paratireoides; 
 Com hemácias marcadas; 
 Para pesquisa de refluxo gastro-esofageano; 
 Óssea; 
 Com análogo da somatostatina (osteoscan) 
 Com MIBG; 
 Com gálio-67; 
 Pesquisa de corpo inteiro com iodo-131; 
 Linfocintilografia; 
 De perfusão cerebral; 
 Com iodo-131; 
 Dacriocintilografia; 
 Dose ablativa de iodo-131; 
3.4. Raios-X 
 Atravessam os corpos que, para a luz habitual, são opacos; 
 Com o auxílio dos raios X é possível obter uma fotografia dos órgãos internos do corpo 
humano; 
 Sua alta capacidade de penetração está ligada ao fato de terem um comprimento de 
onda muito pequeno; 
 Aplicação: tomografia 
o É a técnica radiológica para a obtenção de imagens de secções do corpo; 
o Princípio baseado no borramento das imagens dos objetos que estão antes ou 
após o plano de interesse (plano focal ou plano do objeto); 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 16 
o Para se obter a imagem do objeto desejado, usam-se tomografias lineares, 
circulares, elípticas e hipocicloidais; 
o Tomografia linear 
 Se baseia em um movimento sincronizado da ampola e do filme; 
 O plano de interesse é ao nível do fulcro (plano focal); 
 Os órgãos do paciente que estiverem neste plano formarão imagens mais 
nítidas do que aqueles outros não pertencentes ao plano; 
o Aplicações da TC 
 ... 
 ... 
 ... 
4. Período de desintegração ou meia vida 
 É o tempo necessário para que a quantidade de uma amostra radioativa seja reduzida à 
metade; 
 O tempo de ½ vida é uma característica de cada isótopo radioativo e não depende da 
quantidade inicial do isótopo, nem de fatores como pressão e temperatura; 
 Meia-vida física 
oÉ o tempo necessário para que um certo nuclídeo radioativo tenha seu número de 
desintegrações por unidade de tempo reduzidas à metade; 
 Meia-vida biológica 
o É o tempo necessário para que a metade desse elemento ingerido pelo 
organismo seja eliminada pelas vias normais; 
 Meia-vida efetiva  meia-vida física + meia vida biológica; 
 
AULA 06 (15/03) – BIOFISICA DA RADIAÇÃO III 
As radiações ionizantes podem produzir danos em tecidos vivos e são de grande importância 
na medicina; 
1. Primeiras radiolesões 
 Emil Grubbé (1986) e Becquerel (1986)  radiodermite; 
 1902 – Primeiro caso de câncer radioinduzido; 
2. Acidentes radiológicos 
 Goiânia 
o Césio-137; 
o Ocorreu em 1987; 
o Brilhava no escuro; 
o Falta de informação; 
o Sintomas: queimaduras, náuseas, tonturas, vômitos e diarreias; 
o Clínica radiológica – equipamento contaminado com Césio (apenas 20g); 
o Grande disseminação do césio; 
 Japão – Hiroshima de Nagasaki 
o 1945 – EUA lançaram bombas sobre o Japão; 
o Conheceu-se o efeito devastador da bomba atômica; 
 Ucrânia – Chernobyl 
o 26/04/1986; 
o Reator nuclear nº 4 explodiu; 
o Nuvem de radiação 100x maior do que as bombas de Hiroshima de Nagasaki; 
3. Dose absorvida 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 17 
 Dose limiar – dose abaixo da qual não podem ser detectadas alterações no 
funcionamento e na expressão do s. vivo. É um conceito teórico; 
 Dose subletal – não causa a morte celular, independente de produzir ou não outros 
efeitos biológicos; 
4. Tipos de efeitos produzidos pelas radiações ionizantes 
4.1. Somáticos x genéticos 
 Somáticas se manifestam no próprio indivíduo irradiado; 
 Genéticas manifestam-se nos descendentes; 
4.2. Estocásticos x determinísticos 
 Estocásticos - altas alterações celulares que podem se tornar câncer; 
 Determinísticos – levam à morte celular; 
4.3. Doses x danos x sobrevida 
Dose absorvida 
pelo corpo inteiro 
Principal dano que contribui para a 
morte 
Tempo de vida após a 
exposição (dias) 
3 – 5 Danos na M. O. 30 – 60 
5 – 15 Danos gastrintestinais e pulmonares 10 – 20 
15 Danos no SNC 1 - 5 
4.4. Efeitos diretos x indiretos 
 Diretos – energia de radiação absorvida diretamente por moléculas importantes no 
metabolismo (enzimas, DNA, etc); 
 Indiretos – radicais livres (elétrons desemparelhados); 
 Radicais livres em excesso promovem estresse oxidativo. São moléculas instáveis que 
podem causar diversos danos se foram associadas a radiação, tabagismo, má alimentação 
e outros maus hábitos; 
4.5. Biológicos 
 Efeitos da exposição pré-natal  são altamente dependentes do período de gestação; 
4.6. Radiossensibilidade 
 Classificada em três graus: 
o Células muito sensíveis à radiação (células lábeis, M. O. e gametas); 
o Células pouco sensíveis ou radiorresistentes (células estáveis); 
o Células moderadamente sensíveis – endotélio, tecido conjuntivo e túbulos renais; 
 Fundamental conhecer quando se planeja uma intervenção com radiações; 
 As células que exibem maior atividade mitótica e com menor grau de diferenciação são 
mais radiossensíveis; 
o Exceções 
 Linfócitos – apesar da baixa taxa de divisão, são muito sensíveis; 
 Melanomas, sarcomas osteogênicos e adenocarcinomas, apesar da alta 
taxa de divisão celular, são radiorresistentes; 
 Linfomas e linfossarcomas, apesar da baixa atividade mitótica, também 
são radiossensíveis; 
4.6.1. Mecanismos de defesa 
 Sistemas biológicos de defesa 
o Catalase; 
o Superóxido dismutase; 
o Peroxidases; 
o Vitaminas C e E; 
 Os danos ao DNA que não podem ser corrigidos pelos mecanismos de defesa levam ao 
aparecimento de mutações, inclusive letais (tumores cancerosos); 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 18 
 Contribuem para aumentar a radiossensibilidade dos tecidos biológicos 
o Pressão parcial de oxigênio no tecido; 
o Quantidade de água por unidade de volume do tecido; 
o Temperatura do tecido; 
o Atividade mitótica do tecido; 
o Ausência ou bloqueio do sistema de restauração; 
 Contribuem para proteger contra os efeitos das radiações ionizantes: 
o Substâncias dotadas de grupamentos sulfidrilas (cisteínas, cisteamina); 
o Antioxidantes; 
o Compostos que diminuem a quantidade de oxigênio livre no meio (redutona); 
4.6.2. Manifestações clínicas em indivíduos irradiados 
 <1 SV 
o Indivíduo geralmente assintomático; 
o Pequena diminuição dos leucócitos e das plaquetas detectável em algumas 
pessoas, principalmente se forem conhecidos os valores de controle antes da 
irradiação; 
 1 – 2 SV 
o Náusea; 
o Vômito; 
o Diarreia; 
o A maioria apresenta alterações hematológicas; 
o Os linfócitos sofrem diminuição de 50% no período de 48h após a irradiação; 
 2 – 5 SV 
o Grave lesão da medula óssea e dos linfócitos, que chegam a sofrer redução de 
75%; 
o Aproximadamente 50% dos indivíduos irradiados morrem se não forem tratados; 
 > 5 SV 
o Síndrome aguda da radiação com complicações gastrointestinais que aparecem 
no intervalo de 2 semanas após a irradiação; 
o Os indivíduos podem apresentar sangramentos diversos; 
o A maioria evolui a óbito; 
 50 SV 
o Curso fulminante; 
o Há complicações gastrointestinais, cardiovasculares e do SNC incontroláveis; 
o A morte advém entre 24 e 72h após a irradiação; 
5. Sistema de proteção radiológica 
 Fornece um padrão apropriado de proteção para o homem sem limitar os benefícios 
criados pela aplicação das radiações ionizantes; 
 Princípios 
o Justificação; 
o Otimização; 
o Limitação da dose; 
o Prevenção de acidentes; 
o Evitar os efeitos determinísticos; 
o Manter as doses abaixo do limiar relevante; 
o Prevenir os efeitos estocásticos; 
6. Classificação das exposições 
 Médica; 
 Ocupacional; 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 19 
 Público; 
7. Irradiação x contaminação 
 A diferença é que uma pessoa irradiada não transmite radiação, enquanto a pessoa 
contaminada irradia; 
8. Vestimentas EPI 
 São feitas de chumbo para proteger contra a radiação; 
9. Radiação não ionizante 
9.1. Radiação UV 
 UVA – 320-400 nanômetros; 
 UVB – 290-320 nanômetros; 
 UVC – 200-290 nanômetros; 
 UVC no vácuo – 10-200 nanômetros; 
9.2. UVA x UVB x UVC 
 UVA é a principal responsável por envelhecimento e lesões; 
 UVB provoca queimaduras visíveis; 
 UVC é absorvida e bloqueada pela camada de ozônio antes de alcançar a Terra; 
AULA 07 (22/03) – BIOELETROGÊNESE 
1. Características fundamentais para a existência de um SV 
 Metabolismo; 
 Nutrição; 
 Reprodução; 
 Energia; 
 Material genético; 
 Condições adequadas para manter os meios de reações metabólicas adequados; 
 Homeostasia; 
2. Membrana celular 
 Define os limites da célula; 
 Realiza permeabilidade seletiva  seleciona o que entra e o que sai da célula; 
 Composta por bicamada lipídica com vários canais, proteínas e moléculas que permitem 
o controle da passagem de substâncias; 
 O processo também é regulado por um gradiente eletroquímico; 
2.1. Propriedades físicas 
 Viscosa; 
 Altamente resistente; 
 Flexível; 
 Auto selante; 
 Seletivamente permeável; 
 As membranas possuem pequenas diferenciações de acordo com a composição 
química da célula; 
 As membranas não são iguais para todas as células  existem diferenciações de 
acordo com o tipo de célula; 
2.2. Divisão 
 Bicamada lipídica 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 20 
o Região central hidrofóbica – caudas; 
o Regiões externas hidrofílicas – cabeças; 
 Glicolipídios, glicoproteínas; 
 Proteínas integrais da membrana; 
 Colesterol; 
2.3. Composição 
 Tipos de lipídios 
o Esteroides 
 Colesterol; 
o Fosfolipídios 
 Esfingomielina; 
 Fosfatidilcolina; 
 Fosfatidiletanoamina; 
 Fosfatidilserina; Lecitina; 
o Glicolipídios; 
 OBS: fosfolipídios podem ser divididos em glicerofosfolipídios e esfingolipídios e 
glicolipídios podem ser divididos em esfingolipídios e galactolipídios; 
 A fluidez da membrana se relaciona com os fosfolipídios, e o colesterol se relaciona com 
a rigidez (mais colesterol atrapalha a fluidez); 
 OBS: Distrofia muscular de Duchenne  proteína distrofina 
o Doença muscular hereditária e progressiva, na qual ocorre a degeneração da 
membrana que envolve a célula muscular, o que gera fraqueza muscular; 
2.4. Fosfolipídios 
 Formam dobras nas cadeias que garantem maior permeabilidade a água; 
 Tipos – fosfatidilcolina e esfingomielina (parte externa); 
 Fosfatidilinositol e fosfatidilserina (parte interna) possuem carga negativa; 
 Insaturações promovem maior maleabilidade (fluidez) da membrana; 
2.5. Movimentos dos lipídios na bicamada 
 Flip flop movimento raro, que costuma acontecer em situações de apoptose. O lipídio 
consegue migrar de camada; 
 Difusão lateral  os lipídios conseguem se movimentar ao longo da extensão da 
camada; 
 Rotação  um movimento em torno dele mesmo; 
 Flexão  movimento apenas das caudas; 
3. Fluidez da membrana 
 É afetada pela composição físico-química dos componentes da membrana e pela 
temperatura; 
 Quando aumenta a temperatura, diminui o colesterol  aumenta a flexibilidade; 
 Quanto diminui a temperatura, aumenta o colesterol  diminui a flexibilidade; 
 Difusão lateral também é facilitada pelas insaturações; 
 Lipid rafts ou bolsas lipídicas  importância na sinalização e no transporte de vesículas 
o Ao longo da membrana, há locais com acúmulo de lipídios (rafts) e locais não-
rafts; 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 21 
o O tamanho dos microdomínios rafts é variável de membrana para membrana; 
o As regiões rafts ocorrem em todas as membranas; 
o Geralmente, nas regiões rafts, há presença de esfingolipídios e coléculas de 
colesterol  essa região possui menor fluidez; 
5. Estrutura da membrana celular 
 Tipos de proteína de membrana 
o Proteínas integrais 
 Intrínsecas  normalmente ficam na parte interna da membrana; 
 Auxiliam no transporte de água e compostos hidrofílicos; 
 Possuem ligações químicas que promovem uma intensa ligação com os 
lipídios; 
o Proteínas periféricas 
 Extrínsecas; 
 Fracamente associadas aos lipídios; 
 Prendem-se aos lipídios na face interna ou na face externa (sempre 
apenas em uma das faces); 
o Transmembrana 
 Atravessam a membrana; 
 Funções das proteínas de membrana 
o Transportadoras; 
o Enzimas; 
o Receptoras; 
o Proteínas de ligação; 
o Proteínas canal; 
 Glicocálice 
o Região da membrana rica em carboidratos ligados a proteínas e lipídios; 
o Responsável por proteção mecânica e química, que previne interações 
desinteressantes entre moléculas; 
o O glicocálice sofre variações; 
o Possui distribuição aleatória de seus componentes; 
6. Transporte através da membrana 
 Gradiente eletroquímico  propriedades eletroquímicas que ocorrem através das 
membranas para permitir o transporte; 
 São resultados de gradientes iônicos que apresentam energia potencial para a célula 
executar seu trabalho (potencial eletroquímico); 
 Ativo 
o Contra o gradiente; 
o Há gasto de energia, principalmente em forma de ATP; 
o Normalmente depende de proteínas carreadoras; 
o Mais direcionado e específico; 
 Passivo 
o Não há gasto de energia; 
o A favor do gradiente (de concentração ou eletroquímico); 
o Processo espontâneo; 
o O fluxo aumenta com a concentração (o fluxo é do meio mais concentrado para o 
menos concentrado); 
o Pode ser por osmose ou difusão passiva, sendo que a difusão passiva ocorre em 
menor frequência nas células biológicas, quando comparado com a difusão 
facilitada (mediada por carreadores  enzimas permeases); 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 22 
 Tipos de transporte 
o Osmose; 
o Difusão simples; 
o Canais iônicos 
 Passagem de íons; 
 Voltagem, estímulos físicos; 
 Dependem de voltagem; 
 Necessitam de condutância; 
 Dependem da cinética (ativação, desativação, voltagem); 
 São seletivos; 
o Proteínas de canal 
 São proteínas carreadoras de transporte passivo; 
o Bombas 
 Fazem transporte ativo (ex: bomba de sódio e potássio); 
 Uniporte, antiporte e simporte; 
 Bomba de sódio e potássio 
o É uma proteína; 
o Funciona contra o gradiente de concentração: 3 sódios para fora e 2 potássios 
para dentro; 
o Utilizada na manutenção do potencial de repouso celular; 
o Responsável pelo restabelecimento do equilíbrio inicial após o potencial de ação; 
o A bomba nunca para; 
o Substâncias que bloqueiam a bomba: estrofantina-G, digoxina, palitoxina e 
oubaína; 
7. Bioeletricidade 
 A membrana celular também funciona como um circuito capacitor-resistor; 
 Capacitância do capacitor varia de acordo com o meio intra e extracelular, já que existe 
uma membrana que separa os meios condutores; 
 A resistência elétrica se opõe à passagem da corrente elétrica; 
8. Potencial de repouso 
 O que determina o potencial de repouso é a alta permeabilidade da membrana ao 
potássio; 
 Repouso elétrico = estabilidade. ISSO NÃO QUER DIZER QUE ESTÁ EM EQUILÍBRIO 
COM O MEIO, MAS ESTÁ ESTÁVEL; 
 Formação do potencial de repouso 
o Diferença de concentração das cargas elétricas entre os meios intra e 
extracelular; 
o Diferença de permeabilidade da membrana aos diversos íons; 
o Assimetria iônica entre os dois lados da membrana; 
o Bomba de sódio e potássio; 
 Todas as células do corpo mantêm uma ddp em repouso; 
 A origem do potencial de repouso ocorre por dois mecanismos: 
o Difusão de íons através da membrana pela bomba de sódio e potássio; 
o Contribuição da bomba de sódio e potássio; 
8.1. Potencial de difusão 
 Causado pela difusão de íons através da membrana; 
 Medido em milivolts; 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 23 
 QUANTO MAIOR A DIFERENÇA DE CONCENTRAÇÃO DE UM ÍON ATRAVÉS DA 
MEMBRANA, MAIOR É O POTENCIAL DE DIFUSÃO A FAVOR DO SEU GRADIENTE 
DE CONCENTRAÇÃO; 
8.2. Tipos de canais 
 Canal de K+ passivo  determina o potencial de repouso; 
 Canal de Na+ dependente de voltagem  permite a fase de despolarização do potencial 
de ação; 
 Canal de K+ dependente de voltagem  permite a rápida repolarização do neurônio de 
volta ao potencial de repouso; 
 Canal de Na+ dependente de estímulo mecânico  presente nas células receptoras do 
tato; 
 Canais dependentes de estímulo químico  são abertos apenas na presença de uma 
determinada molécula; 
8.3. A membrana em repouso possui permeabilidade muito maior ao potássio 
do que ao sódio. 
 Equação de Nernst  equação que quantifica o potencial de equilíbrio de um íon; 
 O potencial de repouso é estabelecido pelo potencial de difusão, que resulta da 
diferença da concentração de íons através da membrana; 
 No potencial de repouso, a célula está na seguinte conformação: parte interna da 
membrana negativa e pare externa da membrana positiva; 
 A bomba de sódio e potássio cria um gradiente de concentração porque contribui para 
que a célula fique com a membrana interna mais negativa do que a membrana externa; 
9. Potencial de ação 
 É causado por alterações fisiológicas causadas pela passagem de íons  alterações de 
campo elétrico, de pH e mecânicas  normalmente ocorrem por despolarização; 
 O potencial de ação só ocorre se o estímulo gerar uma onda de despolarização forte o 
suficiente (acima do limiar de potencial de ação); 
 Ocorre um estímulo que provoca uma ddp; 
 O potencial de ação é estabelecido por uma despolarização seguida de uma rápida 
repolarização do potencial de membrana; 
9.1. Configuração do potencial de ação 
 Despolarização - A célula saido seu potencial de repouso (negativo); 
 Potencial de ação - Passa para um potencial intracelular positivo; 
 Repolarização - Em seguida, retorna ao potencial de repouso (negativo) 
9.2. Fases 
 Fase de repouso 
o Alta condutância de K+; 
o A célula está polarizada; 
o Há ddp entre as faces da membrana (parte interna carregada negativamente e 
parte externa carregada positivamente); 
o Há alta movimentação de K+; 
 Fase de despolarização 
o Alto influxo de Na+; 
o A entrada de Na+ é maior que a saída de K+; 
o O meio se torna positivo; 
o O potencial intracelular aumenta até se tornar positivo. Isso só ocorre se houver 
um estímulo elétrico que leve o potencial da membrana até a voltagem limiar; 
o Quando a célula sofre despolarização e se torna positiva, ocorre a inversão de 
potencial de membrana  overshoot; 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 24 
o O overshoot (platô) configura um alto influxo de íons Na+ na célula; 
 Fase de repolarização 
o Os canais de sódio se fecham  a membrana para de ganhar cargas positivas; 
o Abrem-se os canais de potássio; 
o A célula está caminhando para o repouso  ficando negativa novamente; 
o Possui maior afinidade pelo K+; 
 Hiperpolarização 
o A condutância do K+ se torna ainda maior do que no potencial de repouso; 
o Ocorre saída excessiva de K+ da célula para o meio extracelular, fazendo com 
que ela hiperpolarize, o que restabelece o potencial normal de repouso da 
membrana (negativo); 
o Ocorre o aumento da ddp entre as faces interna e externa  força de difusão e 
gradiente de concentração; 
o A célula retorna à fase de repouso; 
 Resumo (IPC): 
o A célula está em seu potencial de repouso e sofre um estímulo; 
o Abrem-se os canais de Na+ e se fecham os canais de K+; 
o A parte interna da membrana se torna positiva devido à alta entrada de Na+ até a 
inversão total de carga (overshoot)  despolarização; 
o Após o overshoot, fecham-se os canais de Na+ e se abrem os canais de K+, o 
que faz com que haja aumento da saída de K+, tornando a face interna da 
membrana negativa até a hiperpolarização (célula se torna negativa); 
o A célula retorna ao seu potencial de repouso; 
9.3. Condutância elétrica da membrana 
o O aumento da condutância da membrana ao Na+ coincide com a fase de 
despolarização (produzida pela entrada de sódio do meio extra para o 
intracelular); 
o Ao condutância ao sódio aumenta rapidamente e depois diminui, o que se deve à 
inativação dos canais de sódio; 
 Princípio ou evento do tudo-ou-nada 
o Para ocorrer o potencial de ação, deve haver um estímulo maior do que o limiar; 
o Estímulos menores do que o limiar não ativam o potencial de ação; 
o Uma vez ativado, o potencial de ação não pode ser desativado; 
o Estímulo supralimiar pode disparar mais de um potencial de ação; 
 Propagação do potencial de ação 
o Impulso nervoso; 
o Contração muscular; 
o O PA se propaga de fora do SNC para o SNC  aferente; 
o Do SN para o SN  eferente; 
o O axônio não é condutor elétrico  é um transmissor; 
 Transmissão sináptica 
o Geração do potencial de ação  axônio receptor sensorial; 
o Propagação do PA  axônio do neurônio sensorial; 
o Ocorre de um neurônio para o outro, que passa a gerar seu próprio potencial de 
ação; 
o A transmissão sináptica do neurônio motor para a célula muscular resulta na 
contração muscular; 
 A atividade elétrica nervosa pode ser captada e utilizada como sinais clínicos 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 25 
o Eletroencefalografia; 
o Eletrocardiograma; 
o Potencial de ação composto; 
o Potencial evocado ou resposta evocada; 
 Eletrocardiograma 
o O traçado ECG: a onda P representa a despolarização atrial; 
o O complexo de ondas QRS representa a despolarização ventriaular; 
o A onda T representa a repolarização ventricular; 
o A forma das ondas varia de acordo com idade, sexo, integridade do coração e 
outros; 
o O batimento começa no nó SA; 
9.3. Interações medicamentosas 
 Tetrodoxina – TTX 
o O baiacu possui, em alguns de seu órgãos, bactérias que produzem a 
tetrodoxina; 
o O potencial de ação NÃO É realizado  o impulso nervoso não é propagado, 
ocasionando a morte do indivíduo; 
o Ocorre o bloqueio de canais de sódio dependentes de potencial pela TTX; 
 Cloreto de potássio 
o Pode matar; 
o Simula os efitos da paralisia hipercalêmica; 
o É amplamente difundido pelo meio médico, como repositor do eletrólito no 
organismo; 
o Use, mas não em excesso! O excesso pode causar a parada cardíaca do 
paciente, porque afeta a despolarização e a repolarização do indivíduo; 
o Ação do cloreto de potássio: 
 Aumento do potássio no meio extracelular  por conta do excesso de 
potássio; 
 Aumento do potencial de repouso  devido à elevação do potássio no 
meio extracelular; 
 Potencial de repouso se iguala ao limiar excitatório  qualquer estímulo 
passa a gerar potencial; 
9.4. Canalopatias 
 São patologias relacionadas a mutações de canais iônicos; 
 Fibrose cística 
o Defeito no canal de cloreto epitelial; 
o Ocorre por conta de várias mutações que ocorrem no cromossomo 7; 
o Ocorre o mal funcionamento da proteína reguladora de condução transmembrana 
da FC, o que aumenta a negatividade intermembranar; 
o Isso causa o aumento da viscosidade de secreção de mucosas  compromete 
muito o paciente: 
 Pulmão fragilizado; 
 Trato respiratório obstruído; 
 Pode se tornar irreversível; 
 Eritromegalia 
o É uma patologia relacionada a mutações nos canais de sódio dependentes de 
potencial (SCN9A); 
o Afeta principalmente os pés  sinais inflamatórios  dor, rubor, calor, torpor; 
o Os canais de sódio ficam hiperpolarizados e diminuem o limiar; 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 26 
9.5. Fármacos 
 Zicotinide é um fármaco analgésico mais forte do que morfina; 
 Atua como bloqueador dos canais de cálcio e gera a liberação de alguns 
neurotransmissores  inibe a sensação de dor; 
 É utilizado em pacientes com dores Crônicas resistentes a morfina; 
AULA 08 (12/04) – BIOFÍSICA DA REGULAÇÃO ÁCIDO-BASE 
1. O que é o equilíbrio ácido-base? 
 É a homeostase do pH corporal, que influencia em diversos mecanismos; 
 O limite de variação de pH é muito estreito, porque as concentrações de hidrogênio não 
podem ser altamente variáveis devido à baixíssima concentração ideal (plasma arterial: 
[H+] = 0,00004 meq/L, por exemplo); 
 Também devido à concentração muito baixa, é comum expressar [H+] de em logaritmo 
 pH; 
 A variação de pH afeta: 
o Estrutura e atividade das biomoléculas (proteínas, por exemplo, desnaturam em 
pH muito diferente do ideal); 
o Absorção de medicamentos, de acordo com as especificidades de cada um; 
o Diagnóstico clínico (por meio dos exames de sangue e urina). 
o Absorção de medicamentos: 
 A maioria dos fármacos são ácidos ou bases fracas que estão presentes 
em soluções sob forma ionizada ou não ionizada e variam de acordo com o 
pH; 
 Um fármaco mais ionizado possui baixa lipossolubilidade reduzida e é 
incapaz de atravessar as membranas; 
 Já os fármacos não ionizados possuem alta lipossolubilidade e conseguem 
se difundir através das membranas; 
 Geralmente os ácidos fracos são absorvidos em locais ácidos do corpo, 
como no estômago, enquanto as bases são absorvidas em locais mais 
básicos como, por exemplo, o intestino; 
 Os fármacos possuem características específicas (comprimido/ cápsula/ 
tamanho/ material) que os permitem preservar seu princípio ativo até o 
local onde devem ser absorvidos e, dessa forma, podem agir com mais 
efetividade; 
 O pH influencia de maneira positiva ou negativa de acordo com o uso do 
medicamento; 
o pKa ≠ pH 
 Quanto menor o pKa, mais forte é o ácido e quanto menor o pKa, mais 
forte ele será. A recíproca é verdadeira,então quanto menor for o pKa, 
mais fraca é a base e quanto maior o pKa, mais forte ela é; 
 Os valores de pH são relacionados inversamente com a concentração de H+no meio. 
Um meio pode ser ácido ou básico, enquanto o pH não pode ser referido como ácido ou 
básico, mas de acordo com seu número; 
 Valores normais de pH do corpo humano 
o pH sanguíneo em torno de 7,4; 
o pH sangue arterial  7,35 (mais baixo devido à maior quantidade de dióxido de 
carbono, uma vez que ele se dissocia no íon HCO3; 
o pH intracelular também é mais baixo do que o pH do plasma, porque o 
metabolismo celular produz ácidos, principalmente H2CO3; 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 27 
2. Distúrbios: acidose e alcalose  respiratória ou metabólica 
o Mínimo e máximo possíveis para a sobrevivência em poucas horas: entre 6,8 e 8; 
o A hipóxia dos tecidos (falta de oxigenação) e o fluxo sanguíneo insuficientes 
podem acidificar o meio e gerar, também, acidose metabólica por conta do 
acúmulo; 
o Acidose: pH abaixo de 7,4; 
o Alcalose: pH acima de 7,4; 
3. pH anormal pode afetar o SNC 
 Acidose 
o Neurônios menos excitáveis; 
o Depressão no SNC; 
o Indivíduos confusos  pode resultar em coma; 
 Alcalose 
o Neurônios extremamente excitáveis; 
o Potencial de ação disparado a qualquer estímulo; 
o Instabilidade das células nervosas; 
o Pode gerar torpor, convulsão, tremores musculares incontroláveis; 
 O corpo é muito mais desafiado pelos ácidos do que pelas bases 
o Ingestão alimentar predominante de ácidos (ácidos graxos, carboidratos); 
o Compostos metabólicos intermediários (ciclo de Krebs, ácidos graxos, 
aminoácidos, ácido láctico, ácido pirúvico); 
o Causam diversos distúrbios; 
o Condições anaeróbicas severas – alta produção de ácido láctico  acidose 
láctica; 
o Diabetes mellitus – o metabolismo acelerado gera produção de cetoácidos ou 
corpos cetônicos  ocorre cetoacidose; 
o Maior fonte diária de ácido  produção de CO2, proveniente de respiração 
aeróbia: 
 CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H
+ + HCO3
- 
 O CO2 em meio aquoso, pela ação da enzima anidrase carbônica, gera o 
ácido carbônico; 
 Ácido carbônico gera H+ e HCO3
-; 
4. Homeostase depende de 3 mecanismos 
4.1. Tampões 
 Mantêm o equilíbrio entre ácido e base; 
 Não adicionam nem retiram H+; 
 São a primeira linha de defesa; 
4.2. Pulmões (centro respiratório) 
 Controlam até 75% das alterações de pH; 
 Resposta mais rápida; 
 Ajudam de forma eficiente na regulação de CO2; 
4.3. Rins 
 Um pouco mais lento, mas mais eficaz; 
 Consegue excretar urina ácida ou alcalina; 
 Quando há falhas nos demais, o sistema renal faz a compensação; 
5. Tampões na regulação do pH 
 O mais importante é o bicarbonato; 
 O fosfato atua no citoplasma das células; 
 Proteínas; 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 28 
 Hemoglobina é o tampão intracelular de H+, muito importante para as hemácias; 
 São fatores chave da capacidade do organismo de manter o pH; 
 São um ácido fraco com uma base conjugada; 
5.1. Tampão bicarbonato: CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H
+ + HCO3
- 
 Só funciona pela ação da enzima anidrase carbônica, que pode ser encontrada 
abundantemente nas paredes dos alvéolos pulmonares e nas células epiteliais dos 
túbulos renais; 
 A reação é reversível; 
 Controle: pulmão (hiper ou hipoventilação) e rins (excreção ou absorção de H+); 
5.1.1. Funcionamento do tampão bicarbonato em exercício físicos, febre e 
doenças respiratórias 
 Nessas situações, o pulmão começa a hiperventilar; 
 A hiperventilação serve para liberar o CO2 em excesso; 
 A conseqüência metabólica da hiperventilação é a hipocapnia (diminuição de CO2); 
 Resumidamente, faz-se uma alcalose respiratória para equilibrar a acidose metabólica; 
5.1.2. Mudanças na ventilação podem corrigir ou causar distúrbios do equilíbrio 
ácido-base 
 Acidose  rins excretam H+ e absorvem potássio 
 Alcalose  rins absorvem H+ e excretam potássio 
5.2. Tampão fosfato 
 Não é a primeira via de escolha do organismo, mas também é importante; 
 Importante para o líquido tubular renal e para os líquidos intracelulares 
o O fosfato fica muito concentrado nos tubos e aumenta a capacidade de 
tamponamento; 
o O líquido tubular geralmente é mais ácido do que o líquido extracelular, o que 
mantém a faixa de pH mais constante; 
 Faixa de pH em torno de 6,8; 
 Ácido fosfórico e fosfato; 
5.3. Proteínas 
 As que atuam como tampões porque possuem um grupo amino e um grupo carboxila 
livre nas extremidades; 
 Influenciam no comportamento da cadeia lateral do pKa da proteína; 
 As proteínas funcionam principalmente no interior da célula  de 60 a 70% do 
tamponamento intracelular é feito por elas; 
6. Regulação respiratória do equilíbrio ácido-base 
 É a segunda linha de defesa contra os distúrbios ácido-base; 
 A hiperventilação elimina o excesso de CO2 do líquido extracelular, o que reduz a 
concentração de H+; 
 Já a hipoventilação aumenta o excesso de CO2 do líquido extracelular, o que aumenta a 
concentração de H+; 
 Em casos de alcalose, é necessária a hipoventilação, e em casos de acidose, é 
necessária a hiperventilação; 
 Fluxo: 
o CO2 é continuamente formado no corpo por processos metabólicos intracelulares; 
o Após sua formação, se difunde das élulas para os líquidos intersticiais e para o 
sangue; 
o O fluxo sanguíneo o transporta para os pulmões até os alvéolos, onde se difunde, 
e então é liberado pela respiração pulmonar. 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 29 
 O aumento da taxa de formação metabólica do CO2 causa o aumento da pressão de 
CO2 do líquido extracelular; 
 OBS: Gasometria: 
o A PCO2 mede a pressão exercida pelo CO2 dissolvido no sangue e reflete a 
adequação da ventilação dos pulmões; 
o O pH mede o potencial hidrogeniônico; 
o A concentração de bicarbonato reflete a quantidade de bicarbonato no sangue, 
sendo regulada, normalmente, pela função renal; 
o A saturação de O2 é a quantidade de O2 presente no sangue, e é expressa em 
quantidade pela capacidade de O2  quanto O2 a hemoglobina pode transportar 
(muito importante no contexto do COVID-19); 
o A gasometria é utilizada para ter parâmetros de compensação e funcionamento 
dos procedimentos de medida de correção; 
o Pode ser arterial ou venosa, sendo que o sangue arterial informa a respeito da 
hematose e permite o cálculo do conteúdo de O2, enquanto o venoso reflete a 
parte metabólica da respiração; 
 A diminuição da taxa metabólica de carbono causa a diminuição da PCO2; 
 O aumento da taxa de ventilação pulmonar (hiperventilação) causa a alta eliminação de 
CO2 pelos pulmões, o que faz com que a PCO2 no líquido extracelular diminua; 
 Se a formação metabólica do CO2 for constante, o único fator que afeta a PCO2 no 
líquido extracelular é a taxa de ventilação alveolar  quanto maior a taxa de ventilação 
pulmonar, menor a PCO2 e quanto menor a taxa de ventilação pulmonar, maior a PCO2; 
 O aumento da concentração de CO2 no sangue aumenta a concentração de ácido 
carbônico, o que aumenta a quantidade de H+ e, por consequência, diminui o pH do 
líquido extracelular, tornando-o mais ácido. 
 A compensação respiratória com o aumento de pH (alcalose) não é tão efetiva 
quanto a resposta respiratória em situações de redução de pH (acidose), porque a 
ventilação alveolar diminui com o aumento de pH (isso atrapalha o processo). 
6.1. Desvios à direita e à esquerda 
 Quando a quantidade de H+ está elevada (acidose), o pulmão hiperventila e elimina CO2 
para fazer a regulação do pH  desvio à esquerda; 
 Quando a quantidade de H+ está baixa (alcalose), o pulmão hipoventila para reter CO2 e 
desviar o equilíbrio à direita, a fim de aumentar a concentração de H+ e causar a acidose 
respiratória para equilibraro pH; 
o A alta hipoventilação pode aumentar muito a quantidade de CO2 e acabar 
diminuindo o H+ e causando acidose em vez de simplesmente neutralizar o pH; 
6.2. Anormalidades na respiração 
 Podem causar mudança na concentração de H+; 
 Exemplo: enfisema grave (aumento anormal e permanente dos espaços aéreos distais 
que altera a elasticidade pulmonar e a respiração) 
o Ocorre o comprometimento da capacidade pulmonar, o que gera acúmulo de CO2 
no líquido extracelular e, por consequência, uma acidose; 
o O tamponamento e os rins são a única forma remanescente de controlar o pH; 
7. Controle renal no equilíbrio ácido-base 
 Rins controlam o equilíbrio ácido-base por meio do controle da acidificação ou 
alcalinização da urina; 
 Também controlam a perda de bicarbonato pela urina, por meio da reabsorção nos 
túbulos renais; 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 30 
 Removem os ácidos não voláteis do corpo (que não podem ser eliminados pela 
respiração, então precisam ser eliminados pelos rins); 
7.1. Formas da alteração de pH pelos rins 
 Excreção ou reabsorção de H+; 
 Indiretamente, pela reabsorção ou excreção de bicarbonato (tampão); 
 Produção de bicarbonato; 
 OBS: São responsáveis por 25 a 30% da compensação do pH que não pode ser feita 
pelos pulmões; 
7.1.1. Reabsorção de bicarbonato 
 Boa parte da reabsorção (de 80 a 90%) ocorre no túbulo proximal: 
o Proteína antiporte Na+-H+; 
o O H+ secretado se combina com HCO3
-; 
o Proteína simporte HCO3
- - Na+; 
 Na alcalose, podem excretar bicarbonato e reabsorver H+; 
 O néfron é a unidade funcional do rim 
o Atuação das células do ducto coletor: 
 Células principais ou claras  atuam na reabsorção de sódio e na 
secreção de potássio; 
 Células intercalares ou escuras  são ricas em anidrase carbônica 
(enzima que catalisa a reação do tamponamento) 
 Alfa  atuam na acidose, pois fazem excreção de H+ pela enzima 
ATPase e reabsorvem potássio; 
o Bombeiam os íons H+ para fora da célula pela enzima 
H+ATPase, que troca o H+ por um potássio; 
o O potássio é reabsorvido, o que auxilia na formação da 
bomba de sódio e potássio, que é fundamental; 
 Beta  atuam na alcalose quando necessário, na secreção de 
bicarbonato; 
o Secreção do excesso de bicarbonato pela urina, para 
equilibrar as concentrações de bicarbonato e H+; 
o Bicarbonato sai e entra cloro; 
8. Distúrbios ácido-base 
 O pH precisa estar equilibrado para que todo o corpo funcione de forma adequada; 
 É fundamental haver interação dos mecanismos renais com os pulmonares, os que 
controlam a concentração de bicarbonato e com o tamponamento; 
 Os distúrbios podem ser acidose ou alcalose metabólica ou respiratória; 
 Parâmetros da gasometria: pH, PCO2 e concentração de bicarbonato; 
 Alterações: 
o Acidose: concentração de H+ aumentada 
 Respiratória – concentração de CO2 também aumentada; 
 Metabólica – CO2 não necessariamente elevado. Geralmente sua 
concentração está normal; 
o Alcalose: concentração de H+ diminuída 
 Respiratória – concentração de CO2 também diminuída; 
 Metabólica – CO2 não necessariamente elevado. Geralmente sua 
concentração está normal; 
o OBS: leitura da gasometria 
 Acidose metabólica 
 pH diminuído, [H+] aumentada e PCO2 normal; 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 31 
 Pode ocorrer por acidose láctica, por cetoacidose, por questões 
diabéticas ou por diminuição da diminuição de [HCO3]; 
 Tratar a causa primária e hipoventilação para fazer compensação 
respiratória; 
 Alcalose metabólica 
 pH aumentado, [H+] diminuída e PCO2 normal e [HCO3] alto; 
 Acidose respiratória 
 pH diminuído, [HCO3] normal e PCO2 aumentada por hipoventilação 
 Tratar com desobstrução das vias aéreas ou ventilação mecânica; 
 Alcalose respiratória 
 pH aumentado, [HCO3] e PCO2 diminuída por hiperventilação; 
 Tratar com ajuste na ventilação, de forma a diminuir o volume de O2 
ou sedação; 
 Pacientes com problemas respiratórios 
o Exemplos: fibrose cística, asma, pneumonia, enfisema e outras DPOCs 
o Os pacientes passam por acidose respiratória, porque o CO2 está aumentado e, 
consequentemente, a concentração de prótons; 
o Por que isso ocorre? 
 Geralmente, pacientes com problemas respiratórios possuem tendência a 
acumular muco nos pulmões, o que comprometa a liberação do CO2 pela 
via respiratória; 
 Ocorre aumento de ácido carbônico, que aumenta a concentração de H+; 
 O mecanismo de compensação renal entra em ação devido à insuficiência 
respiratória  reabsorção de bicarbonato; 
 É necessário tratar a causa para que não haja desvio à direita; 
 OBS: Administração de diuréticos 
o Um diurético aumenta o fluxo de líquido; 
o Esse efeito gera aumento da absorção de sódio pelos néfrons, o que aumenta a 
secreção do H+ e a reabsorção do bicarbonato  isso ajuda na alcalose; 
o Se esse diurético for um inibidor de anidrase, ele ajuda a aumentar o volume e 
diminuir a concentração da urina. Por isso é uma exceção  essa inibição reduz 
a absorção de sódio e de bicarbonato para o sangue; 
o Portanto, a ingestão hídrica excessiva não auxilia no processo de 
eliminação de H+; 
 Causas clínicas dos distúrbios ácido-base 
o Diabetes Mellitus 
 Efeito insuficiente da insulina; 
 Algumas gorduras são degradadas, e o acúmulo de ácido acetoacético 
pode gerar acidose metabólica grave; 
o Insuficiência renal crônica 
 A sobrecarga compromete a filtração glomerulas, o que pode desencadear 
acidose metabólica; 
 Pode-se empregar o uso de diuréticos não inibidores de anidrase; 
 Tratamentos da acidose ou da alcalose  outras medidas corretivas 
o Consistem em corrigir a anormalidade; 
o Acidose 
 Ingestão de bicarbonato em quantidade adequada; 
 Lactato de sódio e gliconato de sódio administrados via intravenosa; 
o Alcalose 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período 32 
 Administração de cloreto de amônio por via oral, com cuidado porque ele é 
tóxico e não é cabível em todas as situações; 
 Identificar a causa e revertê-la; 
 
AULA 09 (03/05) – BIOFÍSICA DA LOCOMOÇÃO 
1. Torque 
 No organismo humano, quase todos os movimentos são produzidos por meio da criação 
de um torque: 
o Articulações – ponto fixo (fulcro, pivô, sistema de apoio); 
o Ossos – alavancas; 
o Músculos – força potente (força exercida para a criação do torque); 
 OBS – força resistente é a força que precisa ser rompida para que haja o 
torque; 
o OBS – braço de força e braço de resistência – respectivamente, distância entre a 
força e a resistência e o ponto fixo; 
 T = F.d 
o É o produto da força aplicada em um determinado ponto e a distância entre a 
força e o ponto; 
o Torque positivo – sentido horário; 
o Torque negativo – sentido anti-horário; 
 O torque está relacionado com a magnitude da força, mas não é a força. Além da força, 
é levada em conta a direção da força; 
 OBS: diferentes amplitudes implicam diferentes intensidades de força aplicadas: 
o Ex: flexão de cotovelo 
 Maior força – 90º; 
 Menor força – demais angulações; 
1.1. Fatores fisiológicos 
 Número de fibras musculares; 
 Número de unidades motoras; 
 Tipo de fibra 
o Tipo I 
 Contração lenta; 
 Coloração avermelhada; 
 Motoneurônios de pequeno calibre; 
 Metabolismo aeróbico; 
 Exercícios de longa duração com intensidade mais baixa; 
o Tipo II 
 Contração rápida; 
 Divididas em A e B 
 Metabolismo anaeróbico; 
 Motoneurônios de alto calibre localizados no córtex motor; 
 Baixa resistência à fadiga; 
 Exercícios de curta duração e com intensidade mais alta; 
 Tipo A é mais intermediário entre I e II-B; 
1.2. Fatores biomecânicos 
 Ângulo das fibras; 
 Braço de força; 
 
 Isabela Valinho Abreu, 1º período