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TEORIA DO CAMPO
BIOFÍSICA
PROFA. KARLA LUNA
O planeta trabalha com uma associação energética chamada de campo. A Teoria de Campo baseia-se no princípio de que toda matéria emite um campo. A energia se manifesta por uma força que por sua vez, gera trabalho. 
Estudam-se três tipos de campo no planeta que se associam com a matéria:
Campo Gravitacional: tem como propriedade a força de atração e age a longas distâncias. Ele pode ser real ou provocado. O campo gravitacional real é aquele que age sobre o planeta e exerce atração da matéria na sua superfície. Já o provocado, é aquele produzido pela modificação do campo gravitacional real. Quando um objeto adquire movimento rotatório, a força gravitacional real se transforma em força centrífuga que se chama campo gravitacional provocado (comum como o efeito em laboratórios para separar substâncias, em equipamentos chamados centrífugas). O campo gravitacional real produz efeitos fisiológicos que auxilia a manter a saúde corporal: fixação do cálcio nos ossos, funcionamento gastrointestinal normal.
Campo Eletromagnético: é a teoria que explica a energia em forma de forças de atração e repulsão. As cargas positivas e negativas no planeta são explicadas pela propriedade da matéria se polarizar (+ e -). Cargas iguais se repelem, cargas opostas se atraem. Esta força é exemplificada pela eletricidade e atua em pequenas, médias e longas distâncias. O corpo humano sofre e gera campo eletromagnético, é composto por células que se alimentam de íons (partícula carregada), pode produzir energia elétrica capaz de ser registrada por exames do tipo eletroencefalograma, eletrocardiograma, eletroneuromiografia. O organismo também pode receber a força eletromagnética e se modificar biologicamente (eletroanalgesia, eletrochoque). A investigação para diagnosticar patologias é muito pesquisada, porque, os aparelhos elétricos conseguem mapear a eletricidade corporal.
Campo nuclear: é aquela que age em pequenas distâncias (núcleo das células) e possuem forças de atração e repulsão extremamente fortes. O campo nuclear só existe dentro dos limites do núcleo dos átomos, porém, suas forças são intensas. A força dentro do núcleo dos átomos mantém a união entre prótons e neutrons, e se responsabiliza pela integridade dos átomos.
Potenciais: nossas células apresentam potencial biológico e utilizam a teoria de campo eletromagnética. Suas membranas acumulam íons (partículas polarizadas) ao redor que estabelecem Potencial de Repouso e Potencial de Ação. Os íons mais responsáveis por esta característica são: sódio (Na) e potássio (K). Temos maior número de sódio no exterior da célula e mais potássio no interior da célula, quando assim está, a célula se encontra numa situação biológica chamada potencial de repouso.
Quando a célula precisa trabalhar ocorre uma despolarização de membrana, ou seja, torna-se positivo dentro e negativo fora. A saída do potencial de repouso para a despolarização é chamada de potencial de ação. Os íons Na se deslocam para dentro da célula em maior quantidade e os íons K para fora da célula, isto ocorre por alguns estímulos que abrem canais ionicos na membrana celular.
Estes estímulos podem ser mecânicos (contrações musculares, traumas), elétricos (eletro estimuladores), químicos (medicação) sonoros (ondas de som no ouvido). A quantidade de estímulos capazes de despolarizar e criar potenciais de ação nas membranas celulares muda de indivíduo para indivíduo, e de organismo para organismo. As diferenças biológicas determinam as quantidades e efeitos.
A bomba de Na/K é o mecanismo próprio da célula que puxa para dentro dois íons de K e empurra para fora três de Na. Esta tarefa é constante e gasta energia celular (ATP). Quando a célula precisa despolarizar e criar um potencial de ação, ela abre canais de Na e a entrada deles na célula inverte a polaridade da membrana.
A bioeletricidade é a parte da ciência que trata de fenômenos elétricos em sistemas biológicos, seja devido a campos elétricos endógenos, originados no interior dos seres vivos, ou a campos externos. Não confundir com o termo homônimo, usado atualmente para fazer referência à geração de eletricidade por meio do biogás. 
A história da bioeletricidade remonta ao final do século 18, quando o médico italiano Luigi Galvani (1737-1798) realizou seus famosos experimentos, com os quais observou contrações musculares em pernas de sapo, induzidas pela ação de uma descarga elétrica.
Diagrama do experimento em que Luigi Galvani observou, em 1780, contrações musculares em pernas de sapo, induzidas pela ação de descargas elétricas. Era o início dos estudos de bioeletricidade. (imagem: Wikimedia Commons)
Estudos similares no nível celular só apareceram um século depois, por volta de 1889, quando surgiram indícios de que células podiam se locomover sob a ação de um campo elétrico externo. Todavia, a limitação dos recursos tecnológicos dificultava a observação de pequenos campos elétricos em seres vivos, o que resultou na falta de interesse pela bioeletricidade por parte de biologistas e médicos. Além disso, o termo foi logo associado a duvidosos instrumentos terapêuticos.
A área começou a ser bem aceita no meio científico quando, por volta de 1937, o anatomista norte-americano Harold Saxton Burr (1889-1973) desenvolveu equipamentos sofisticados, capazes de medir voltagens em sistemas biológicos na faixa de milivolts. Mas a grande revolução da bioeletricidade se deu nos anos 1960, com o uso de corantes funcionais, que permitiram a observação de eventos celulares por meio do microscópio de fluorescência.
Condutividade elétrica em meio líquido
Apesar de todo o avanço tecnológico, experimentos em biologia celular continuam desafiando a inteligência humana, não sendo surpresa, portanto, a inexistência de uma teoria universalmente aceita para os mecanismos responsáveis pela bioeletricidade. São muitas variáveis em jogo, e a abordagem de cada uma delas dá origem a uma possível teoria.
Na essência, o fenômeno é simples: trata-se de condutividade elétrica em meio líquido, onde deve valer a lei de Ohm, que se aprende na física do ensino médio. A dificuldade começa a aparecer quando se deseja saber quais as fontes de campo elétrico nos seres vivos e quais são exatamente os portadores de carga nos diferentes fenômenos bioelétricos conhecidos.
Sabemos o grosso da história, mas restam dúvidas quanto aos detalhes. Íons de cálcio, potássio e sódio são candidatos óbvios ao papel de portadores de carga. Mas a confusão é grande quando se trata da fonte de campo – e são tantas as teorias, que tratar de uma ou outra seria injusto para com as que ficassem de fora.
E não foi por uma nova teoria, ou confirmação experimental de uma teoria já conhecida, que o assunto entrou na ordem do dia. Foi graças à observação de um fenômeno até então inédito: um comportamento celular coletivo sob o efeito de campos elétricos, similar ao movimento de cardumes ou de pássaros.
Migração celular coletiva
De acordo com Nir Gov, em comentário publicado na edição de abril da revista Nature Materials, a migração celular coletiva é um dos dez mais importantes problemas não resolvidos na biologia celular. Os experimentos realizados por Daniel J. Cohen e colaboradores foram publicados no mesmo fascículo da revista sob o título ‘Galvanotactic control of collective cell migration in epithelial monolayers’.
O procedimento experimental utilizado é similar a vários outros que estão na literatura. Uma cultura de células MDCK (Madin-Darby Canine Kidney) foi preparada em uma câmara desenhada especificamente para o experimento. Uma fonte de corrente elétrica produz o campo que atua sobre o sistema celular.
Eles conseguiram total controle do movimento celular a partir de determinadas geometrias do campo elétrico
O fato de se ter uma fonte de corrente e não uma fonte de voltagem é um dos aspectos inovadores do trabalho. Estudos anteriores mostraram que a corrente, e não o campo elétrico, é responsável pela mobilidade celular. Os pesquisadoresfizeram vários ensaios inéditos, todos filmados microscopicamente.
Inicialmente mostraram que as células se movimentavam na direção do campo elétrico. Quando a direção se invertia, o mesmo acontecia com o movimento – o que foi denominado inversão-U. Depois produziram campos elétricos com geometrias que acionavam células em grupos vizinhos, de tal modo que os grupos se moviam na mesma direção ou em direções diferentes.
Em outras palavras, eles conseguiram total controle do movimento celular a partir de determinadas geometrias do campo elétrico. Visualmente o resultado é similar ao controle dos momentos magnéticos de diversos materiais, sob a ação de um campo externo, como é feito nos processos de gravação magnética.
Os pesquisadores ainda não sabem que tipo de aplicação resultará de seus experimentos, mas imaginam que seja possível fazer algo relacionado ao uso de tecidos biológicos como materiais ativos. Ou seja, estes podem desempenhar certas tarefas sob o comando de um campo elétrico. Que tarefas serão essas, só o tempo dirá.
Um aspecto interessante dessa pesquisa é que o campo aplicado é muito menor do que aquele capaz de movimentar uma célula. Então, como é possível observar o movimento celular descrito no trabalho? 
Sinalizador de movimento
Uma explicação foi apresentada em artigo publicado na revista Current Biology, em março de 2013. De acordo com os autores do trabalho, coordenado por Greg M. Allen, praticamente toda a corrente elétrica circula em volta da célula, isto é, na membrana externa, que tem resistência elétrica muito menor do que o interior da célula.
Essa membrana é formada por um complexo conjunto de proteínas, lipídios e carboidratos, todos eletricamente carregados. É sobre esse conjunto que age o campo elétrico, mas que elemento exatamente responde mais ou menos à ação do campo ainda é um mistério.
Estamos diante de um complexo e desafiador problema das ciências da vida que requer conhecimentos básicos de eletromagnetismo para sua solução
De qualquer modo, acredita-se que algum sinalizador de movimento presente na membrana, altamente negativo, movimente-se conforme o campo externo. Ao passar de uma ponta à outra da célula, ele dispara o mecanismo celular responsável pelo movimento, que no final das contas é quem comanda o movimento da célula.
Como se vê, estamos diante de um complexo e desafiador problema das ciências da vida que requer conhecimentos básicos de eletromagnetismo para sua solução. Cabe saber se estamos formando pesquisadores das ciências da vida bem preparados para enfrentá-lo.
Fonte: Carlos Alberto dos Santos
Professor-visitante sênior da Universidade Federal da Integração Latino-americana

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