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BIOFÍSICA
Vanessa de Souza 
Machado
Bioeletricidade
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Identificar os conceitos fundamentais sobre bioeletricidade.
 � Caracterizar as distintas aplicações nos seres vivos, trazendo a 
captação dos potenciais elétricos na superfície do corpo.
 � Reconhecer a relação do sistema nervoso com a bioeletricidade.
Introdução
Entendendo a origem da palavra, percebemos que bioeletricidade 
significa a produção ou propagação de uma corrente elétrica em se-
res vivos.
Já dizia Einstein, nosso corpo possui um campo de energia eletro-
magnético chamado de aura do ser humano.
Trazendo um pouco da história da bioeletricidade, voltamos ao sé-
culo XVIII onde o médico e físico italiano Luigi Galvani registrou o 
fenômeno através de pernas de uma rã que se contraíam quando so-
licitadas por fontes de eletricidade estática. Neste momento, o físico 
não reconheceu a eletricidade estática e o que à época chamou de 
eletricidade animal. 
Luigi considerava que a ativação dos músculos da rã e dos demais 
seres vivos era resultado de uma substância fluida que percorria os 
nervos, hipótese que se pode, em princípio, entender como uma lite-
ral definição de bioeletricidade.
Para Alessandro Volta, outro físico italiano, a eletricidade que fazia a 
perna da rã mover-se era, contudo “metálica”, uma espécie de “eletri-
cidade química” de origem externa ao tecido biológico, hipótese que 
veio a se confirmar mais tarde com o advento da pilha elétrica.
A pilha elétrica, impulsionada pela acalorada contenda entre os dois 
físicos acerca da natureza da “bioeletricidade”, representa um marco 
na história do eletromagnetismo. Pela primeira vez ocorreu uma fonte 
constante de eletricidade capaz de permitir o seu estudo detalhado.
Atualmente, o conceito de bioeletricidade confunde-se com o con-
ceito de eletricidade descrito em qualquer livro de física, expressan-
do, em acréscimo, apenas o fato de os fenômenos elétricos em con-
sideração darem-se atrelados a processos que se classificam como 
biológicos. As ideias de uma “eletricidade animal” distinta e de um 
“fluido vital” vão-se há tempos na história da ciência.
Podemos também dizer que bioeletricidade é o mesmo que bio-
magnetismo ou, ainda, bioeletromagnetismo. São nomenclaturas 
utilizadas para classificar os fenômenos elétricos, magnéticos ou ele-
tromagnéticos nos organismos vivos.
Bioeletricidade está vinculada aos potenciais elétricos e correntes elé-
tricas que são produzidos ou que ocorrem nos organismos vivos. Os 
potenciais são gerados por uma diversidade de processos biológicos, 
sendo um exemplo o sistema nervoso dos animais, estruturado por 
neurônios, que constituem emaranhados de circuitos elétricos.
Outro exemplo seria os mecanismos fisico-químicos que levam às di-
ferenças de potencial elétrico através da membrana com os íons mais 
importantes. Entre os processos imprescindíveis ao metabolismo ce-
lular, temos a bomba de sódio potássio, que regula a concentração 
intracelular de íons.
A eletricidade é um processo natural próprio a todo sistema material, 
sendo a interação elétrica a interação central para se estabelecer a 
estrutura da matéria.
Todas as reações químicas, até as bioquímicas, são explicadas me-
diante a interação eletrônica dos átomos, moléculas ou íons. No nos-
so organismo, por exemplo, todas as células operam sob tal princípio, 
entretanto, células especiais no cérebro e em todo o corpo são mais 
bem compreendidas apenas mediante explicitação direta de seu 
comportamento elétrico. 
As percepções de estímulos ambientais se ligam espontaneamente 
a mecanismos biológicos de conversão de sinais estimulantes em 
impulsos elétricos reconhecíveis pelos sistemas do organismo. Cada 
padrão da luz, som, calor, dor, cada contração muscular dos dedos, 
cada pensamento, traduz-se em uma sequência de pulsos elétricos 
codificado, armazenado e interpretado no sistema nervoso central 
dos organismos superiores.
Desta forma, podemos entender que os processos elétricos que pro-
movem a comunicação entre as células ocorrem em uma solução, 
com as substâncias e elementos necessários dissolvidos na água. 
Quando o sal (NaCl) – Figura 1-, por exemplo, se dissolve em água, 
deixa de existir como neutra e se dissocia em íons (no caso do sal, ele 
se dissocia no cátion sódio, Na+, e no ânion cloreto, Cl-). Desta forma, 
chegamos aos átomos ou mesmo moléculas que podem igualmente 
perder ou ganhar elétrons, tornando-se também íons.
Já sabemos que íons possuem cargas elétricas positivas e negativas 
e o movimento dos íons carregados dentro e fora da célula viva im-
plicam movimento de cargas elétricas. No caso do neurônio, apenas 
como exemplo, as organelas encontram-se imersas no citoplasma, 
fluido aquoso encerrado pela membrana plasmática, no qual se di-
luem várias substâncias, com destaque para moléculas proteicas e os 
íons de sais inorgânicos.
Importante salientar que a capacidade das células nervosas proces-
sarem a informação elétrica depende das propriedades especiais da 
membrana celular, que controla o fluxo de substâncias entre o inte-
rior e o exterior da célula. Canais sobre a membrana permitem que 
certas substâncias e íons passem do meio interno para o meio ex-
terno da célula e vice-versa. A membrana mostra-se assim, de forma 
ativa ou passiva, ou permeável, ou semipermeável ou impermeável a 
cada uma das substâncias em consideração
Bioeletricidade HUMANA, relação com nosso 
sistema nervoso
O corpo humano é composto por mais de 50% de solução salina chamada de 
soro fisiológico, um bom condutor de eletricidade.
Importante conhecermos mais sobre nosso sistema nervoso, assim como 
os neurônios – nossas células nervosas.
O neurônio é a unidade funcional do sistema nervoso, ou seja, a menor es-
trutura que pode realizar as funções de um sistema. São células nervosas, que 
desempenham o papel de conduzir os impulsos nervosos. Os neurônios são cé-
lulas com processos longos que se estendem a partir do corpo celular (Figura 1). 
Os neurônios possuem três partes principais, as quais chamamos de den-
dritos, corpo celular e axônios.
 � Dendrito: é onde ocorre a recepção das informações, é a parte recep-
tora do neurônio. 
 � Corpo celular: fica responsável pela integração das informações.
 � Axônio: é por onde se transporta o impulso nervoso de um neurônio 
para outro ou de um neurônio para uma glândula ou fibra muscular.
Esses processos geralmente são classificados como dendritos (que recebem 
sinais de entrada) ou axônios (que conduzem informações de saída). A forma, o 
número e o comprimento dos axônios e dendritos variam de um neurônio para 
o outro, mas estas estruturas são uma característica essencial dos neurônios que 
permite que eles se comuniquem entre si e com outras células.
A solução salina é chamada na, eletrotécnica, de “solução eletrolítica”, 
que, em contato com as células nervosas, gera bioeletricidade química. 
A cada batida do nosso coração (pulsação), produz-se uma corrente de um 
ciclo por segundo de um watt de potência elétrica dissipada. 
Quanto à função, os neurônios são classificados em neurônios sensoriais, 
interneurônios e neurônios eferentes.
Os neurônios sensoriais conduzem informações sobre temperatura, 
pressão, luz e outros estímulos dos receptores sensoriais para o nosso sistema 
nervoso central – SNC. Os interneurônios são os que estão completamente 
dentro do nosso SNC.
Para entender melhor os sinais elétricos que ocorrem entre as células ner-
vosas, é importante conhecer as partes de um neurônio, os dendritos e axônios 
(Figura 3). Os dendritos (dendron = árvore) são processos finos e ramificados 
que recebem informação dos neurônios vizinhos.
A função primária dos dendritos no sistema nervoso periférico é receber 
a informação de entrada e transferi-la para uma região integradora dentro do 
neurônio. No SNC, a função dos dendritos é mais complexa. 
A outra parte do neurôniosão os axônios, que conduzem sinais de saída 
para o alvo. A maioria dos neurônios periféricos tem um único axônio. Eles 
frequentemente se ramificam esparsamente ao longo do seu comprimento.
A função primária de um axônio é transmitir sinais elétricos do centro in-
tegrador do neurônio para a extremidade do axônio. Na extremidade distal do 
axônio, o sinal elétrico usualmente é traduzido em uma mensagem química 
pela secreção de um neurotransmissor, neuromodulador ou neuro-hormônio. 
A região onde o terminal axônico se encontra com a sua célula-alvo é de-
nominada sinapse (sin - junto e hapsis - unir- se). 
O neurônio que libera o sinal na sinapse é denominado de célula pré-si-
náptica, e a célula que recebe o sinal é denominada célula pós-sináptica. O es-
treito espaço entre as duas células é denominado fenda sináptica. Os axônios 
são especializados em conduzir sinais químicos e elétricos. 
As células nervosas, assim como as células musculares, possuem a capa-
cidade de propagar sinais elétricos rapidamente, em resposta a um estímulo. 
Muitos outros tipos de células podem gerar sinais elétricos para iniciar pro-
cessos celulares, mas a habilidade dos neurônios de enviar um sinal elétrico 
constante por uma longa distância é maior.
Em relação ao movimento dos íons gerar sinais elétricos, depende do po-
tencial de membrana em repouso de células vivas. Isso é determinado, pri-
mariamente, pelo gradiente de concentração do K+ e pela permeabilidade da 
célula em repouso ao Na+, ao K+ e ao Cl-. Uma mudança tanto no gradiente 
de concentração do potássio quanto nas permeabilidades iônicas altera o po-
tencial de membrana. Porém, se a membrana inesperadamente aumentar sua 
permeabilidade ao Na+, este entra na célula, a favor do seu gradiente eletro-
químico. Vejam que a adição do Na+ positivo ao líquido intracelular despola-
riza a membrana celular e gera um sinal elétrico.
O movimento de íons através da membrana também pode hiperpolarizar 
uma célula. Se a membrana celular subitamente se torna mais permeável ao 
K+, sua carga positiva é perdida de dentro da célula e esta se torna mais ne-
gativa (hiperpolariza). Uma célula também pode hiperpolarizar se íons com 
carga negativa, como o Cl-, entrarem na célula a partir do líquido extracelular.
Fechando este entendimento sobre as células nervosas, os sinais elétricos 
podem ser classificados em dois tipos básicos: os potenciais graduados e os 
potenciais de ação. 
Os potenciais graduados são sinais de força variável que percorrem dis-
tâncias curtas e perdem força à medida que percorrem a célula. Se um poten-
cial graduado despolarizante é forte o suficiente quando atinge a região inte-
gradora de um neurônio, esse potencial graduado inicia um potencial de ação.
Os potenciais de ação são grandes despolarizações muito breves que per-
corre longas distâncias por um neurônio sem perder força. Sua função é a 
sinalização rápida por longas distâncias.
Fonte: Shutterstock.
Figura 1. Forma da nossa célula nervosa – Neurônio.
Fonte: Shutterstock.
Figura 2. Ilustra os axônios e dendritos de uma célula nervosa – Neurônio.
Fique atento
A raia elétrica (Torpedo marmorata L.) possui órgãos elétricos que podem dar um 
choque de mais de duzentos volts durante cerca de um segundo. Este peixe desde 
sempre maravilhou os naturalistas e atraiu a atenção de médicos e cientistas. Os ór-
gãos elétricos destes peixes comportam-se como pilhas com as quais estes animais 
podem atordoar as suas vítimas, mas só depois do final do século XVIII, tal começou a 
ser entendido.
Potencial de ação do coração e atividade 
elétrica do miocárdio
 Nosso organismo está estruturado desde a menor unidade de estrutura – cé-
lula até os sistemas. O conjunto de células especializadas dá origem a um te-
cido que, por sua vez, se organiza em órgãos que compõem um sistema, como 
por exemplo, o nosso sistema circulatório.
Fazendo uma analogia, os nossos sistemas se unem para formar um orga-
nismo do mesmo modo como os capítulos são unidos para formar um livro.
Em relação a estímulos elétricos, podemos citar o coração, que é um órgão 
ativado por estímulos elétricos, sendo composto por quatro câmaras: duas 
superiores e menores (os átrios), e duas inferiores e maiores (os ventrículos), 
(Figura 3). Essas câmaras funcionam como uma bomba propulsora de sangue, 
que bate cerca de 100 mil vezes por dia.
Saiba Mais
Biomagnetismo na vida animal. Você sabia que a enguia é uma espécie de peixe que 
tem um órgão especializado chamado de órgão elétrico, que é composto de células 
que se diferenciaram a partir dos músculos durante sua evolução?
CASTRO, Peter, HUBER, Michael E. Biologia Marinha, 8ª Edição. AMGH, 01/2012. 
[Bookshelf Online].
As contrações das células musculares cardíacas são acionadas por um po-
tencial de ação elétrico, o músculo cardíaco relaxa e os ventrículos enchem-se 
de sangue.
Depois da contração ventricular, o coração relaxa e os ventrículos enchem 
novamente. Essa sequência é iniciada e organizada por um sinal elétrico, um 
potencial de ação propagado de célula a célula muscular, através do coração.
As paredes musculares de cada câmara se contraem em uma sequência 
precisa, impulsionando um volume máximo de sangue com o menor gasto de 
energia possível.
As fibras musculares do coração, chamadas de miocárdio, são controladas 
por descarga elétrica que flui através de vias elétricas do sistema de condução, 
em uma velocidade controlada. 
A descarga elétrica que inicia a cada batimento cardíaco origina-se no 
marca-passo natural do coração, chamado de nó sinusal ou sinoatrial. A fre-
quência da descarga elétrica é influenciada pelos impulsos nervosos e pelos 
níveis de hormônios que circulam na corrente sanguínea.
Conforme já estudamos brevemente, o sistema nervoso autônomo (SNA) 
regula a frequência cardíaca através de seus dois componentes: o sistema ner-
voso simpático (SNS) e o parassimpático (SNPS). O SNS aumenta a frequ-
ência cardíaca, enquanto que o SNPS a diminui. 
O nó sinusal inicia um impulso elétrico que flui sobre os átrios direito e 
esquerdo fazendo com que estes se contraiam. O sangue logo será deslocado 
para os ventrículos (câmaras cardíacas maiores e inferiores). Quando o impulso 
elétrico chega ao nó atrioventricular, este impulso sofre um ligeiro retardo.
Na sequência, o impulso elétrico atinge os ventrículos fazendo com que 
estes se contraiam (sístole ventricular), permitindo a saída de sangue para fora 
do coração. O ventrículo esquerdo ejeta o sangue para o cérebro, músculos e 
outros órgãos do corpo humano. O ventrículo direito ejeta o sangue exclusi-
vamente para a circulação do pulmão, para que este sangue seja enriquecido 
com oxigênio.
As taquiarritmias são anormalidades no ritmo cardíaco; neste caso, as fre-
quências atriais ou ventriculares, ou ambas, estão anormalmente elevadas.
Por exemplo, o marca-passo é um dispositivo eletrônico inventado para 
corrigir determinadas doenças do coração, que reduzem a frequência dos ba-
timentos cardíacos e produzem sintomas incapacitantes. Ele substitui o sis-
tema elétrico natural do coração que, em condições normais, trabalha com 
cadência e frequência adequadas e responde de acordo com as precisões do 
corpo humano.
E como funciona o marca-passo?
É composto por um gerador, que nada mais é do que um circuito eletrônico, 
uma bateria e eletrodos, que são fios metálicos revestidos por uma fina camada 
de silicone. Conectados ao gerador, conduzem a eletricidade para o coração.
O marca-passo é um dispositivo eletrônico inventado para corrigir deter-
minadas doenças do coração, que reduzem a frequência dos batimentos cardí-
acos e produzem sintomas incapacitantes. O marca-passo artificial substitui o 
sistema elétrico natural do coração que, em condições normais, trabalha com 
cadência e frequência adequadas e responde de acordo com as necessidades 
do corpo humano.
Como funciona o marca-passo?
O marca-passo é composto por um gerador (circuito eletrônico e uma ba-
teria) eeletrodos, que são fios metálicos revestidos por uma fina camada de 
silicone. Conectados ao gerador, conduzem a eletricidade para o coração.
Outro exemplo clássico é a arritmia do coração, sendo basicamente um 
ritmo cardíaco anormal, que pode ser irregular, acelerado ou lento.
Para tratar a fibrilação ventricular, utilizamos desfibrilação, ou seja, um 
choque forte no peito que provoca o retorno do coração ao ritmo normal. 
Fonte: Shutterstock.
Figura 3. Mostra os ventrículos e átrios de um coração.
Exemplo
Peixe-elétrico é dotado de células especiais em região específica do corpo (parte mé-
dio-posterior até a cauda), capazes de gerar diferenças de potencial elétrico e suscetí-
veis de, por associação em série, desenvolver capacidade de descarga externa.
Cada vez que os eletrócitos são estimulados por um comando do cérebro, eles produ-
zem uma pequena descarga elétrica de aproximadamente 120 milésimos de volt (120 
milivolts). Como o órgão elétrico é formado por milhares de eletrócitos que se descar-
regam ao mesmo tempo, um peixe elétrico (Electrophorus electricus) com mais de 2 
metros de comprimento pode gerar mais de 600 volts numa única descarga.
Referência
TORTORA, Gerard J., DERRICKSON, Bryan. Corpo Humano: Fundamentos de Anatomia 
e Fisiologia, 10. ed. Artmed, 2017. [Bookshelf Online].
COCIAN, Luis Espinosa. Introdução à Engenharia. Bookman, 2017. [Bookshelf Online].
SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia Humana, 5. ed. Artmed, 2010. [Bookshelf Online].
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