texto biofísica
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Texto Original do Desafio 1 
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"Saúde" é um termo complexo que traduz todas as formas de bem estar do homem, as quais 3 
são dependentes de um delicado relacionamento deste com seu meio ambiente, bem como 4 
consigo mesmo. Para entender a saúde, de doença e de doentes, você tem que procurar conhecer 5 
o grande palco onde a vida atua: a natureza. A Biofísica é uma área de conhecimento 6 
interdisciplinar que tem como objetivo o estudo de fenômenos físico-biológicos que envolvem 7 
organismos vivos e comportamentos resultantes dos vários processos da vida. Seu aprendizado 8 
exige conhecer outras ciências, dentre as quais a física tem um papel fundamental, porque a 9 
aplicação de suas leis, princípios e metodologias permite explicar muitos dos 10 
fenômenos estudados. 11 
A Termodinâmica estuda as interações entre a matéria e o calor. O "calor" é um conceito 12 
clássico da física sobre energia, que nasceu da nossa percepção térmica. Lavoisier, um 13 
termoquímico, concluiu que nada se cria, nada se perde, tudo se transforma. Com essa frase 14 
famosa, Lavoisier indicou que o calor deve se transformar em outras formas de energia. Uma 15 
vez que o calor é uma das então consideradas "formas de energia" (assim como a energia 16 
elétrica, a magnética e a mecânica são outras formas), podemos concluir que a Termodinâmica 17 
estuda as interações entre a matéria e a energia ao longo do tempo. A energia é definida como a 18 
capacidade de gerar trabalho ou transformação em um sistema qualquer. A energia, por 19 
natureza, pode ser transferida de um corpo a outro, de um sistema a outro e diversas formas. Já 20 
um trabalho é um processo e não uma propriedade de um sistema, que se traduz no processo de 21 
transferência de energia de um sistema para outro. De acordo com a primeira lei da 22 
Termodinâmica (que é também chamada de lei da conservação de energia), o enunciado 23 
clássico é: a energia nunca se perde, nunca se cria, sempre se transforma. Ou seja, se injetarmos 24 
uma determinada quantidade X de energia em um sistema, esse sistema deverá liberar 25 
exatamente essa quantidade X de energia para outro sistema, seja em forma de trabalho, seja em 26 
forma de calor. Levando em consideração apenas os princípios da Termodinâmica, já podemos 27 
concluir que os seres vivos são sistemas abertos, pois são capazes de trocar energia, matéria, 28 
entre outros, com outros sistemas de forma significativa para ocorrerem influências 29 
transformadoras entre si. 30 
Um segundo ponto importante estudado na disciplina biofísica está relacionado às 31 
membranas biológicas. As células constituem-se nas unidades morfofuncionais dos organismos 32 
vivos, daí a grande importância dada à análise dos aspectos celulares no estudo das ciências 33 
biologias e da saúde, sejam seus aspectos estruturais químicos e, claro, também seus aspectos 34 
físicos. Dentre os aspectos físicos ligados às funções celulares destacam-se os potenciais de 35 
membrana. Estes revelam-se como a diferença de potencial elétrico entre as faces da membrana 36 
plasmática, meio intracelular e meio extracelular. Para a real compreensão de como as células 37 
são capazes de manter ou mudar seu potencial de Membrana, e a devida importância deste 38 
potencial nas suas funções, se faz necessário o entendimento de dois aspectos preliminares aos 39 
próprios potencias: os conceitos iniciais de eletricidade, os quais nos permitirão entender a real 40 
interferência das cargas no movimento dos íons; bem como o próprio movimento destes íons e 41 
da água. Existem dois tipos de carga elétrica, positiva e negativa, e o princípio básico da 42 
interação das cargas elétricas diz que cargas opostas se atraem, cargas iguais se repelem. 43 
O transporte através da membrana celular, seja diretamente, através de canais ou poros na 44 
membrana plasmática ou por meio das proteínas carreadoras, como a sódio/potássio ATPase, 45 
concorrem para manter uma distribuição assimétrica entre os meios intra e extracelular. A 46 
difusão (também chamada de transporte passivo) ocorre de uma região de maior concentração 47 
para outra de menor concentração; em outras palavras, de onde tem mais para onde tem menos 48 
na procura do equilíbrio de concentração. Ainda podemos definir difusão como movimento 49 
aleatório de substâncias, molécula a molécula, seja pelos espaços intermoleculares da 50 
membrana, seja em combinação com uma proteína carreadora. Já o transporte ativo é realizado 51 
com gasto de energia, principalmente do ATP, produzindo o movimento contrário ao transporte 52 
passivo, ou seja conduz a substâncias para o meio mais concentrado na tentativa de manter o 53 
desequilíbrio de concentração. Como o transporte ativo ocorre contra o gradiente de energia, de 54 
um estado de baixa concentração para um de alta concentração, é um processo que exige fonte 55 
adicional de energia. 56 
Quando um íon apresenta uma diferença de concentração através da membrana, a força 57 
difusional associada pode ser neutralizada por uma força elétrica, ou seja, o movimento do íon 58 
depende tanto do gradiente de concentração e quanto da atração ou repulsão que podem ocorrer 59 
da relação entre a carga predominante do meio e a carga do íon. Assim, aplicando uma diferença 60 
de potencial (DP) através da membrana, o fluxo iônico resultante pode ser anulado ou 61 
aumentado. A esta DP, que anula o fluxo iônico, demos o nome de potencial de equilíbrio 62 
eletroquímico do íon, e quando a DP é capaz apenas de modificar, aumentando ou diminuindo o 63 
fluxo difusional, temos um gradiente eletroquímico, onde deve ser levado em consideração tanto 64 
a diferença de concentração, quanto a carga elétrica. Desta forma, podemos dizer que um íon 65 
movimenta-se de acordo com o seu gradiente eletroquímico, onde consideramos, além do 66 
gradiente de concentração, o gradiente elétrico entre os meios e a própria carga do íon. 67 
As células vivas caracterizam-se por manter um potencial negativo no citoplasma, gerando 68 
uma diferença de potencial elétrico (DP) através da membrana plasmática. Os principais fatores 69 
para a ocorrência deste potencial, denominado potencial de repouso, são a distribuição 70 
assimétrica de sódio e potássio através da bomba de sódio e potássio e a presença de substâncias 71 
negativas, como proteínas aniônicas, no interior da célula conferindo um curto excesso de 72 
cargas negativas ao meio intracelular. 73 
O potencial de ação é um sinal elétrico em propagação para conduzir uma informação. É 74 
propagado ao longo da membrana das células nervosas, neurônios, passando de uma célula a 75 
outra através das sinapses nervosas, e ainda propaga-se nas células musculares promovendo sua 76 
contração. Quando uma célula recebe um estímulo adequado, o potencial de repouso de sua 77 
membrana, em determinada região, é alterado atingindo um potencial denominado de limiar 78 
excitatório. Nesta situação, a membrana abrirá seus canais iônicos. Os canais abertos pela 79 
variação da voltagem do repouso até o limiar excitatório são chamados de canais voltagem- 80 
pendentes, justamente por eles serem ativados pela variação da voltagem. Estes canais podem 81 
ser de vários íons, por exemplo, canais voltagem-dependentes de sódio ou canais voltagem-82 
dependentes de potássio. Assim, o potencial de ação inicia-se quando o estímulo adequado 83 
promove o limiar excitatório, abrindo os canais voltagem-dependentes. Tal evento promove a 84 
entrada de sódio bem além do que a bomba pode retirá-lo. Desta forma, a célula vai ganhando 85 
carga positiva até que o meio intracelular tenha a mesma carga do extracelular, é a 86 
DESPOLARIZAÇÃO. Após a despolarização, o sódio continua a entrar, isto leva o meio 87 
intracelular