Biofísica Resumo

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Biofísica 
Aula 1 - Grandezas Físicas
Fundamental
Derivada
Grandeza Fundamental – Unidades Básicas
1 – Comprimento (m), 
2 – Massa (kg), 
3 – Tempo (s), 
4 – Intensidade de corrente elétrica (A);
5 - Intensidade luminosa (cd); 
 6 - Temperatura termodinâmica (K); 
7 - Quantidade de matéria ou substância (mol);
Grandezas Derivadas
Todas as unidades existentes podem ser derivadas das unidades básicas do SI. São aquelas que surgem quando
 duas ou mais variáveis estão relacionadas.
Sistema Internacional de Unidades – SI
Grandeza Física é tudo aquilo que pode ser medido, associado a um valor numérico e a uma unidade.
As grandezas físicas estão relacionadas aos ritmos biológicos circadianos:
Ritmos da termorregulação - Temperatura do corpo.
Ritmos no sistema respiratório - Frequência respiratória.
Ritmos no sistema cardiovascular - Batimento cardíaco.
Alguns exemplos de grandezas físicas são: tempo, comprimento, velocidade, aceleração, força, energia, trabalho, temperatura e pressão.
Grandezas Fundamentais
Matéria:Qualquer substância que ocupa lugar no espaço, representada pela quantidade de massa de um corpo.
Energia: Capacidade de gerar trabalho.
Espaço: Relação de distâncias, comprimentos, áreas e volume dos objetos.
Tempo:Sucessão de acontecimentos, de ordem natural como dia e noite, fenômenos físicos, químicos e biológicos.
A Biofísica é o estudo da Matéria, Energia, Espaço e Tempo nos sistemas biológicos, HENEINE (2002).
Grandezas Derivadas
As grandezas derivadas são a combinação das grandezas fundamentais – quantitativas – representas pelo Sistema Internacional de Pesos e Medidas.
As grandezas derivadas são o tipo de grandeza mais utilizada pelos profissionais da área da saúde.
Aula 2 - Óptica da Visão
Sentidos especiais
Para continuarmos com nosso estudo, é importante conhecer o órgão receptor das ondas luminosas e observar suas características.
A visão é um dos sentidos especiais do corpo humano, faz parte do sistema nervoso sensorial e, através das vias aferentes, carrega toda informação dos órgãos, do sentido até o sistema nervoso.
Audição
Equilíbrio
Gustação
Olfação
Visão
O olho
O mecanismo da visão acontece através dos olhos, e é a incidência de luz visível nos olhos que fornece a energia necessária para que células especializadas, localizadas em seu interior, sejam excitadas. A interpretação físico-biológica da excitação produzida por essa radiação eletromagnética depende da estrutura do receptor de luz ou do olho (cf. DURÁN, 2010)
O olho é o sistema óptico do ser humano, em que a luz passa por uma abertura variável denominada pupila e é focalizada na retina pelo sistema córnea/cristalino.
A luz, inicialmente, percorre a córnea, o humor aquoso, a íris, o cristalino e o humor vítreo antes de atingir a retina, onde a imagem real invertida do objeto será formada. A partir dessa etapa, o nervo óptico irá transmitir, por meio de estímulo elétrico, a informação para o cérebro (córtex cerebral).
Formação da imagem
O mecanismo de formação da imagem ocorre por refração da luz, e o principal meio refrativo do olho é a interface ar/córnea. Isso ocorre devido à grande diferença no índice de refração do ar e da córnea.
Lentes
Para compreendermos melhor a descrição da formação da imagem pelo olho, precisamos retomar alguns conceitos sobre os tipos de lentes e como elas formam a imagem.
As lentes são dispositivos ópticos que atuam por refração da luz, em geral, feitas de material mais refringente do que o meio em que serão utilizadas. Elas podem ser do tipo Convergente ou Divergente.
Lentes Convergentes
Possuem um foco real e atuam convergindo os raios de luz. Podem ser do tipo biconvexa, plano-convexa, ou côncavo-convexa.
Lentes Divergentes
Possuem um foco virtual e atuam divergindo (afastando) os raios de luz. Podem ser do tipo bicôncava, plano-côncava ou convexo-côncava.
Princípios Físicos:
– Refração - é a mudança na direção de uma onda ao atravessar a fronteira entre dois meios com 
diferentes índices de refração;
1.2 – lentes convexas – convergem os raios para um ponto focal;
1.3 - Formação de Imagem – imagem invertida;
Óptica do Olho
 O olho como uma câmera;
Ar;
Córnea;
Humor aquoso;
Cristalino;
Humor Vítreo;
Retina;
Alterações na Visão;
Miopia
Hipermetropia
Astigmatismo
Presbiopia
Catarata
Glaucoma
Distúrbios visuais
Quando o globo ocular apresenta alguma dificuldade para focar a imagem sobre a retina, as imagens formadas não são nítidas. Essa condição é definida como ametropia ou erro de refração. Vejamos os tipos de ametropia:
Miopia/ Hipermetropia/ Astigmatismo/ Presbiopia
Aula 3 – Ondas
Tipos de ondas:
1.1 – Mecânicas – Só existem apenas na presença de um meio material e governadas pelas leis de Newton;
1.2 – Eletromagnéticas - É uma oscilação, em fase, dos campos elétricos e magnéticos, que, auto sustentando-se, encontram-se desacoplados das cargas elétricas que lhe deram origem; 
2 - Formas de Onda:
2.1 – Transversais – são aquelas em que a direção de vibração é perpendicular à direção de propagação da onda;
2.2 – Longitudinal - É uma onda que vibra na mesma direção em que se propaga. 
Direção de Onda:
3.1 – Unidimensional – São aquelas que se propagam numa só direção;
3.2 – Bidimensional – São aquelas que se propagam num plano;
3.3 – Tridimensional - São aquelas que se propagam em todas as direções 
Perturbação
Longitudinais
Quando a perturbação é paralela à direção de propagação da onda, como nas ondas sonoras.
Transversais
Quando a perturbação é perpendicular à direção de propagação da onda, como nas ondas produzidas pelas cordas e ondas eletromagnéticas.
Dimensões da Onda Sonora; 
Comprimento;
Período;
Frequência;
Velocidade;
Amplitude e Fase 
Acústico
O estudo das ondas sonoras denomina-se Acústica. O som é a impressão fisiológica produzida pelas ondas sonoras que percorrem um meio elástico e que satisfaz certas frequências e intensidade. Para termos o fenômeno da sensação sonora, é necessário: Um movimento vibratório de meio material, que pode ser sólido (corda), líquido (água) ou gasoso (ar); Um meio material elástico entre o corpo vibrante e a orelha.
Qualidades fisiológicas
A audição é um dos cinco sentidos do ser humano e, para que uma pessoa escute, uma gama considerável de eventos precisa acontecer: um som audível deve ser produzido, deve haver um meio para se propagar e que atinja o aparelho auditivo, este deve funcionar e transmitir informações do som (frequência, amplitude, timbre) para o nervo auditivo.
Este último, por sua vez, deve conduzir tais informações, via células auditivas, para o encéfalo, que interpretará o som. É um longo caminho que perpassa muitos fenômenos físicos (cf. RUI, 2007).
Os sons distinguem-se uns dos outros pelas seguintes qualidades fisiológicas:
Altura ou tom do som:
Relaciona-se somente à frequência da onda sonora, as baixas frequências são percebidas como sons graves e as mais altas como sons agudos.
Timbre: Depende dos harmônicos associados ao som fundamental.
Intensidade: Está ligada à amplitude das vibrações da onda sonora.
Níveis Sonoros
Aula 4 - Sistema Auditivo 
Mudança na energia sonora
 Energia Acústica das ondas sonoras entrando no ouvido, para a energia Mecânica na cadeia ossicular, para a energia Hidráulica no fluído da cóclea, para a energia Elétrica dos impulsos que viajam para o cérebro.
Sistema Auditivo
Ossículos:
Martelo – colado à parte central da membrana timpânica
Bigorna – Ligado ao martelo por ligamentos
Estribo – Ligado a bigorna e a janela oval do labirinto membranoso
Tipos de Surdez
Surdez neural - Lesões da cóclea ou nervo auditivo;
Surdez de condução – transmissão de sons até a cóclea;
Aula 5 – Sistema Vestibular
Conceito e Função:
Estrutura responsável em manter a postura e a posição da cabeça em situação de equilíbrio
Detectar aceleração em sinal elétrico;Posição da cabeça no espaço ; Reflexos do olhar, cabeça e tronco
Aula 5 – Alterações vestibular
Vertigem
Sensação de caráter rotatório;
Patologias em canais semicirculares, utrículo, nervos ou estruturas centrais;
Associado a labirintopatias
- Ataxia
Alteração do equilíbrio gerado falta de coordenação motora;
Não há alterações músculo esqueléticas ou em qualquer via nervosa
Degeneração ou bloqueio de áreas cerebrais e cerebelo;
3 - Nistagmo 
Reflexo do sistema vestibular sobre a movimentação ocular;
Componente lento – origem no fascículo longitudinal medial;
Componente rápido – origem na formação reticular;