Biofísica

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Aula 1: Breve histórico 
→ É marcada por importantes atribui-
ções advindas de pesquisadores e pen-
sadores de todos os tempos, até mesmo 
da antiguidade. 
→ A partir do século XVIII, com difusão 
e a valorização do método científico, a 
biofísica recebeu as maiores atribuições 
para sua consolidação como ciência. 
 
Principais pesquisadores: 
 
Luigi Galvani → Dedicou-se aos estudos 
sobre a interação e os efeitos da eletrici-
dade em animais 
↳ Pai da eletricidade 
↳ Acreditava que nervos e músculos 
seriam capazes de produzir e conduzir 
eletrecidade. 
↳ Conhecido no mundo pelos seus ex-
perimentos com rãs dissecadas suspen-
sas por alças metálicas de zinco e cobre, 
e expostas à descarga elétrica. 
 
Alessandro Volta → Dedicado à compre-
ensão do fenômeno eletrecidade. 
↳ Afirmou que a eletrecidade é co-
mum do tecido. 
↳ Poderia associar essa condição de 
produção de energia em um sistema 
análogo à pilha elétrica. 
 
Julius Robert von Mayer → Em seus estu-
dos manifestou enorme interesse na 
compreensão dos fenômenos fisiológi-
cos no corpo humano e nas plantas, pe-
las leis da física. 
↳ Propôs a 1ª lei da termodinâmica * – 
A energia não pode ser criada ou destru-
ída, mas transformada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Herman von Helmholtz → Contribuiu para 
estabelecimento da Lei conservação da 
energia, assim como James Prescott e 
Julius Robert Mayer, e criou a Teoria da 
Panspermia cósmica junto com William 
Thomson, segundo a qual as moléculas 
da vida provêm de materiais transporta-
dos do espaço. 
 
Wilhelm Conrad Roentgen → Descobriu 
um tipo de radiação que acreditava 
não ter relação com a luz, assim a cha-
mou de radiação X, ou raios X, para de-
signar o desconhecido. 
 
Svante Arrhenius → Foi um químico su-
eco, que atuou em vários campos da ci-
ência. Ele propôs uma teoria da dissoci-
ação eletrolítica para explicar de que 
modo soluções aquosas poderiam con-
duzir corrente elétrica. 
 
Carlos Chagas Filho → Foi um cientista 
de notável renome. 
 
 
Aula 2: Visão 
Características das ondas sonoras: 
 
A luz, tal como o som, também se pro-
paga por meio de ondas, embora as on-
das luminosas tenham características 
 
 
Biofísica 
 
Onda sonora 
✓ É propagada através da vibração de 
partículas em determinado meio mate-
rial e de ondas longitudinais; 
✓ Necessita de um meio para se propa-
gar; 
✓ Não se propaga no vazio; 
✓ Propaga-se pelo ar com velocidade 
de 340m/s; 
✓ Propaga-se através de ondas mecâ-
nicas. 
 
Onda luminosa 
 
✓ Não resulta da vibração de partículas, 
mas de alterações elétricas e magnéti-
cas; 
✓ Propaga-se através de ondas transver-
sais, eletromagnéticas; 
✓ Não necessita de um meio para se pro-
pagar; 
✓ Propaga-se em qualquer meio e no va-
zio com velocidade de 300.000.000 m/s; 
✓ As Radiações com menor frequência, 
e, por isso, com menor energia, são as 
Ondas Rádio; 
✓ As Radiações com maior frequência, 
e, por isso, com maior energia, são os 
Raios ϒ (Raios Gamma); 
✓ A Luz Visível é a única que os nossos 
olhos são capazes de detectar 
 
Sentidos especiais 
A visão é um dos sentidos especiais do 
corpo humano, faz parte do sistema ner-
voso sensorial e, através das vias aferen-
tes, carrega toda informação dos ór-
gãos, do sentido até o sistema nervoso. 
↳ Audição 
↳ Equilíbrio 
↳ Gustação 
↳ Olfação 
↳ Visão 
 
Olho 
O mecanismo da visão se dá pela in-
cidência de luz visível nos olhos que for-
nece a energia necessária para que cé-
lulas especializadas, localizadas em seu 
interior, sejam excitadas. 
 
 O olho é o sistema óptico do ser hu-
mano, em que a luz passa por uma aber-
tura variável denominada pupila e é fo-
calizada na retina pelo sistema cór-
nea/cristalino. 
 
→ A luz, inicialmente, percorre a córnea, 
o humor aquoso, a íris, o cristalino e o hu-
mor 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 da formação da ima-
gem ocorre por refração da luz, e o prin-
cipal meio refrativo do olho é a interface 
ar/córnea. Isso ocorre devido à grande 
diferença no índice de refração do ar e 
da córnea. 
✓ Trajeto da visão dentro do sistema ner-
voso: 
nervos ópticos → quiasma óptico → trato 
óptico → corpo geniculado óptico → ra-
diações ópticas → córtex cerebral. 
 
 
Lentes 
As lentes são dispositivos ópticos que 
atuam por refração da luz, em geral, fei-
tas de material mais refringente do que o 
meio em que serão utilizadas. 
Elas podem ser do tipo: 
 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 (afas-
tando) os raios de luz. Podem ser do tipo 
bicôncava, plano-côncava ou con-
vexo-côncava. 
 
Distúrbios visuais 
Quando o globo ocular apresenta al-
guma dificuldade para focar a imagem 
sobre a retina, as imagens formadas não 
são nítidas. Essa condição é definida 
como ametropia ou erro de refração. 
✓ Miopia 
✓ Hipermetropia 
✓ Astigmatismo 
✓ Presbiopia 
 
Aula 3: Som e onda sonora 
As ondas são movimentos oscilatórios 
que se propagam no meio material ou 
no espaço, transportando energia sem 
transportar matéria. 
→ Classificação quanto à natureza: 
Mecânica 
Resultam de perturbação em meios 
deformáveis ou materiais elásticos e 
transportam apenas energia mecânica. 
Não se propagam no vácuo, apenas na 
matéria. 
↳ Ondas em superfície líquida (ondas 
do mar) 
↳ Ondas sonoras – Meio de comunica-
ção de diversas espécies de seres vivos 
↳ Ondas em cordas – geradas por ins-
trumentos musicais 
 
Eletromagnética 
Resultam de vibrações de cargas ele-
tromagnéticas. Essas ondas se propa-
gam no vácuo e em alguns meios ma-
teriais. 
↳ Ondas luminosas 
↳ Micro-ondas 
↳ Ondas de rádio e TV 
 
 
Direção de propagação 
Unidirecionais → A energia se propaga 
linearmente em uma única dimensão, 
como em uma corda. 
Bidirecionais → A energia se propaga su-
perficialmente em um plano, como na 
superfície da água 
Tridimensionais → A energia se propaga 
no espaço em todas as direções, como 
as ondas sonoras e luminosas. 
 
→ Classificação quanto à perturbação: 
Longitudinal 
Quando a perturbação é paralela à 
direção de propagação da onda, com 
nas ondas sonoras. 
 
Transversal 
Quando a perturbação é perpendicu-
lar à direção de propagação da onda, 
como nas ondas pelas cordas e ondas 
eletromagnéticas 
 
Ondas sonoras 
São ondas de natureza mecânica, 
longitudinal, tridimensional e não se pro-
pagam no vácuo. Podem viajar através 
de gases, líquidos e sólidos. No entanto, 
o vácuo é o melhor isolante acústico. 
Nas ondas longitudinais, a partícula e 
a onda oscilam na mesma direção de 
propagação. A vibração do primeiro 
plano de partículas é transferida para o 
plano seguinte e daí por diante. Dessa 
forma, todo o meio elástico vibra na 
mesma direção de propagação, exis-
tindo zonas de compressão e de rarefa-
ção de partículas. 
Acústica – é o estudo das ondas sonoras. 
O som é a impressão fisiológica produ-
zida 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 
 
Para que uma pessoa escute, uma 
gama considerável de eventos precisa 
acontecer: um som audível deve ser pro-
duzido, deve haver um meio para se pro-
pagar e que atinja o aparelho auditivo, 
este deve funcionar e transmitirinforma-
ções do som (frequência, amplitude, tim-
bre) para o nervo auditivo. 
 
Os sons distinguem-se uns dos outros 
pelas seguintes qualidades fisiológicas: 
Altura ou tom do som → Relaciona-se so-
mente à frequência da onda sonora, as 
baixas frequências são percebidas 
como sons graves e as mais altas como 
sons agudos. 
Timbre → Depende dos harmônicos as-
sociados ao som fundamental 
Intensidade → Está ligada à amplitude 
das vibrações da onda sonora. 
Aula 4: Audição 
Orelha → É encarregada por transformar 
as diferenças de pressão das ondas so-
noras (som) em pulsos elétricos, que são 
enviados ao cérebro para reconheci-
mento e interpretação. 
↳ Dividida em orelha externa, orelha 
média e orelha interna. Veremos cada 
uma delas com detalhes mais adiante. 
 
 
 
→✓ 
 
 
 
 
 na orelha externa e na média ocor-
rem processos mecânicos, enquanto na 
orelha interna, ocorrem processos mecâ-
nicos e elétricos. 
 orelha externa → É formada pelo pa-
vilhão auricular (parte externa e mais vi-
sível) por estar em contato com o meio 
externo, o estímulo é produzido por uma 
fonte sonora. Ela protege o tímpano, es-
quentando o ar e impedindo, pela pre-
sença de pelos e de cerúmen, a entrada 
de partículas e insetos. 
 orelha média → A membrana timpâ-
nica é o início da orelha média, uma ca-
vidade cheia de ar contendo três pe-
quenos ossos: Martelo, bigorna e estribo. 
↳ Membrana timpânica – as ondas so-
noras provocam variações de pres-
são, que ao se chorarem com o tím-
pano, produzem a vibração. 
↳ Ossículos – Formam uma cadeia que 
se estende da membrana timpânica 
até a janela oval e seguem a sequên-
cia martelo, bigorna e estribo. 
↳ Músculos – Dois músculos fazem 
parte da orelha média: tensor do tím-
pano e o estapédio. A contração si-
multânea desses músculos junta o ossí-
culo e estira o tímpano. 
↳ Tuba auditiva – Meio de comunica-
ção entre a orelha média e nasofa-
ringe. Essa estrutura tem a função de 
igualar a pressão do ar em ambas as 
faces do tímpano e se abre durante 
bocejos e deglutição. 
 Orelha interna → Composta por três 
partes que atuam na audição (cóclea) 
e no equilíbrio (vestíbulo e canais semicir-
culares). 
✦ Cóclea → a energia transportada 
pelo estímulo sonoro será convertida em 
sinal elétrico. 
Estruturas do sistema nervoso 
✦ Duas estruturas importantes: 
↳ Nervo auditivo – A porção coclear do 
nervo vestibulococlear é responsável por 
conduzir o estímulo elétrico, originado 
nos filetes nervosos ligados a cóclea, ao 
encéfalo (SNC) 
↳ Centros auditivos cerebrais – Região do 
córtex cerebral com função auditiva, 
chamado de córtex auditivo. 
OBS: o encéfalo faz parte do sistema au-
ditivo, pois é ele quem decodifica os im-
pulsos elétricos gerados na orelha in-
terna. 
 
 
Tipos de surdez 
✦ Surdez de transmissão ou condução 
→ Ocorre quando há impedimento da 
passagem das ondas sonoras através da 
orelha externa e média. 
 ✦ Surdez sensorioneural ou de percep-
ção → Quando existe alguma lesão no 
aparelho auditivo ou nas vias e nos cen-
tros nervosos, deve-se ao aumento do li-
miar de excitabilidade para produzir os 
potenciais de ação que se provaram 
pelo nervo. 
✦ Surdez central → Quando há lesão 
das vias nervosas centrais ou do córtex 
cerebral. 
 
 Aula 5: O equilíbrio 
✦ Aparelho vestibular → O equilíbrio do 
corpo humano é resultado da interação 
do aparelho vestibular, da visão e da 
propriocepção. 
Funções 
O aparelho vestibular é o receptor da 
gravidade e da aceleração percebidas 
no corpo, através dele o sistema nervoso 
central se mantém a par da posição da 
cabeça no espaço e de seus movimen-
tos através de órgão sensitivos. 
 Ele é o responsável pela manutenção 
e regulação do tônus muscular, da pos-
tura, do equilíbrio estático e dinâmico, 
da coordenação dos movimentos e da 
estabilização dos olhos em relação ao 
ambiente. 
 
 
 
→ Localização do aparelho vestibular: 
 
 Canais semicirculares estão intima-
mente ligados ao osso temporal do crâ-
nio. 
1 – Tímpano 
2 – Martelo 
3 – Bigorna 
4 – Estribo 
5 – Canais semicir-
culares 
 
6 – Nervo auditivo 
7 – Nervo facial 
8 – Nervo vestibular 
9 – Cóclea 
10 – Trompa de Eus-
táquio 
 
 
Divisões do aparelho vestibular 
✦ Labirinto ósseo → São tubos ósseos en-
caixados na porção petrosa do osso 
temporal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
✦ Labirinto membranoso → Onde está 
localizada a parte funcional dos apare-
lhos auditivo e vestibular. 
↳ No interior, encontramos a endolinfa 
↳ No exterior, encontramos a perilinfa. 
 
 
 
 
Vestíbulo e Canais 
Semicirculares 
 
O aparelho vestibular é formado 
pelo Vestíbulo (sáculo e utrículo) e pe-
los Canais Semicirculares (canal superior 
ou anterior, canal posterior e canal late-
ral ou horizontal com uma das extremi-
dades dilatadas, a ampola), que são os 
órgãos do sentido do equilíbrio aptos a 
informar o cérebro quanto à localização 
do corpo no espaço. 
 
✦ Vestíbulo → Localizado entre os ca-
nais semicirculares e a cóclea. 
↳ Compreende o sáculo e o utrículo. No 
interior do utrículo, encontramos a má-
cula acústica, formado por células cili-
adas do aparelho vestibular, contendo 
receptores chamados otólitos. 
 
Obs: A mácula do utrículo fica paralela 
ao chão quando estamos em pé e de-
tecta acelerações no plano horizontal. 
Já a mácula do sáculo, fica perpendicu-
lar ao chão quando estamos em pé, de-
tecta acelerações no plano vertical. 
 
✦ Canais semicirculares → Medem as 
acelerações angulares provocadas pela 
rotação da cabeça e estão dispostos 
quase que perpendicularmente uns aos 
outros, e são capazes de detectar ace-
lerações no três planos. 
↳ São inervados pelo ramo vestibular do 
nervo vestibulococlear. 
→ A medida em que a cabeça roda 
em um determinado sentido, o labirinto 
membranosos roda no mesmo sentido. 
→ A cúpula está presa ao labirinto 
membranoso, tende a acelerar com ele 
e, ao deslocar-se na mesma direção do 
movimento, empurra a endolinfa. Com 
isso, a cúpula fica deformada para trás e 
transmite a deformação às cristas ampu-
lares. 
 
Resumindo: Os canais semicirculares são 
responsáveis por detectar a rotação e o 
vestíbulo pela aceleração/desacelera-
ção da cabeça. 
 
O aparelho vestibular também atua na 
estabilização do olhar através do reflexo 
vestíbulo-ocular (controle dos movimen-
tos oculares durante o deslocamento da 
cabeça). 
 
Distúrbios vestibulares 
(Vestibulopatias) 
 
• Mal funcionamento do aparelho ves-
tibular como consequência de afecções 
nos trajetos vestibulares centrais ou peri-
féricos. 
 
✦ Centrais → São distúrbios que acome-
tem o sistema nervoso central, como por 
exemplo, o núcleo vestibular localizado 
no tronco encefálico ou o cerebelo. 
 
✦ Periféricos→ São distúrbios decorren-
tes do comprometimento do sistema 
vestibular periférico, dos órgãos e do 
nervo vestibular. 
 
Esses distúrbios vestibulares causam sur-
dez, zumbido, vertigem, náusea, vômito, 
nistagmo e até mesmo quedas. 
 
✦ Vertigem → Ocasiona ilusões de movi-
mento do corpo ou do ambiente, com 
caráter rotatório, em decorrência de 
patologias dos canais semicirculares ou 
do utrículo, dos nervos vestibulares ou 
das estruturas centrais. 
 
✦ Ataxia → Alteração de equilíbrio com 
ausência de coordenação motora, que 
não é ocasionada pelo sistema muscu-
loesquelético, mas ocorre nas vias nervo-
sas relacionadas à atividade ou a distúr-
bios psiquiátricos. Pode ser dividido em: 
vestibular, cerebelar, sensitiva e frontal 
 
✦ Nistagmo → Reflexo do sistema vesti-
bular sobre a movimentação do globo 
ocular, que apresenta dois componen-
tes: uma via lenta, com origem em fibras 
que atravessam o fascículo longitudinal 
medial e a formação reticular, e uma via 
rápida, com origem na formação reticu-
lar. 
 
Aula 6: Temperaturacorpo-
ral, regulação da tempera-
tura e febre 
 
Homeotermia → Propriedade que certos 
corpos possuem de manter sua tempe-
ratura constante. 
↳ O equilíbrio dinâmico de dois meca-
nismos, que são a quantidade de calor 
produzida (termogênese) e a quanti-
dade perdida (termólise), torna esse 
controle possível. 
 
Termogênese biológica 
 
→ É o mecanismo que produz calor para 
manutenção do metabolismo celular 
basal. 
 
Pode ser: 
 
✦ Mecanica → Contração muscular in-
voluntária para produzir calor. Gera au-
mento de 2 a 5 vezes no consumo de O2, 
o que indica envolvimento da junção 
neuromuscular com atividade nervosa 
descontrolada. Ex: calafrio. 
 
✦ Química → Aumento do metabo-
lismo interno, por meio de reações exo-
térmicas que ocorrem no metabolismo 
de açúcares, gorduras e proteínas. 
 
Obs: a termogênese química é mais 
lenta do que a mecânica, no entanto é 
mais importante na manutenção da 
temperatura. 
 
Termólise biológica 
 
→ É o mecanismo interno de dissipação 
de calor para manutenção do meta-
bolismo celular basal. 
 
Tipos de perdas de calor: 
 
 
 
✦ Evaporação → Passagem do estado 
líquido para o estado gasoso. No 
corpo, a vaporização ocorre por eva-
poração da água na pele e nos pul-
mões. 
 
✦ Radiação → Perda de calor por on-
das eletromagnéticas. A pele é a prin-
cipal fonte de radiação do corpo hu-
mano através da emissão raios infraver-
melhos. 
 
✦ Convecção → Transferência de 
energia térmica de um sistema para ou-
tro que se faz através da movimenta-
ção de massas de fluido. Essas corren-
tes se deslocam das regiões mais frias 
para as mais quentes e vice-versa. 
✦ Condução → É a transferência direta 
de calor de um corpo para outro, 
quando há contato de um corpo quente 
e outro frio. 
 
✦ Materiais isolantes: 
↳ Os tecidos subcutâneos 
↳ Pele 
↳ A gordura dos tecidos subcutâneos 
 
Termorregulação 
 
✦ Mecanismos fisiológicos → O orga-
nismo utiliza alterações metabólicas 
para manter a temperatura, como o 
suor e os calafrios. 
 
✦ Mudanças no comportamento e ati-
tudes → Onde o indivíduo busca alter-
nativas no meio externo para conter as 
variações térmicas, como, por exem-
plo, uso de roupas apropriadas, procu-
rar locais mais ventilados, abrigo ao sol, 
dentre outros. 
 
Hipotálamo 
 
É a região do sistema nervoso central 
que faz parte do diencéfalo, é denomi-
nado o sistema de controle central, por-
que é responsável por manter o equilí-
brio entre a produção e eliminação de 
calor. 
 
↳ Produção de calor: ocorre através 
de hormônios que aumentam o meta-
bolismo e por meio do calafrio. 
 
↳ Eliminação de calor: é controlada 
por meio de processos de vasodilata-
ção periférica. 
 
Fatores de interferência 
 
✦ Fatores internos 
 
↳ Circulação sanguínea → Aumento 
dos batimentos cardíacos para au-
mentar o bombeamento do sangue e 
a dilatação dos vasos periféricos, per-
mitindo a redução do calor corporal. 
 
↳ Ingestão de alimentos → Café, ca-
nela, pimenta, curry, chá verde, gen-
gibre, linhaça etc. 
 
↳ Cor da pele → A luz que incide na 
pele branca é refletida, o mesmo não 
ocorre em pela negra, que apresenta 
menor capacidade refletora. 
 
✦ Fatores externos 
 
↳ Vestuário → A roupa que utilizamos 
pode atuar como um isolante térmico 
nos processos de trocas de calor por 
meio da convecção e da radiação. 
 
↳ Ingestão de alimentos → Quando o 
ar apresenta uma saturação de vapor 
d’agua de 100% a temperatura cor-
poral tende a subir quando a tempe-
ratura externa é superior a 34,4ºC e 
desta forma a eficiência da evapora-
ção diminui. 
 
↳ Movimentos do ar → As correntes de 
ar afetam a temperatura da pele, pois 
aumentam a evaporação e promo-
vem troca da camada de ar que está 
próxima do equilíbrio térmico com ela. 
 
 
Distúrbios da regulação térmica 
 
✦ Eutermia → É um estado térmico em 
que a temperatura corporal é mantida 
dentro da faixa normal. 
 
✦ Hipertermia → É a elevação da tem-
peratura. 
 
✦ Hipotermia → É a redução da tem-
peratura corporal 
 
Obs: essas variações podem ser fisiológi-
cas ou patológicas e as condições pato-
lógicas nas quais a temperatura do 
corpo sai da taxa normal incluem dife-
rentes estados de ambas. 
 
Obs²: A febre é uma elevação regulada 
na temperatura corporal e se expressa 
através da ativação dos mecanismos de 
ganho de calor e inibição dos mecanis-
mos de perda de calor. 
 
 
✦ Hipetermia = aumento da tempera-
tura corporal (febre) 
✦ Hipotermia = redução da tempera-
tura corporal abaixo de 35ºC. 
 
→ A temperatura é considerada um indi-
cador do estado de saúde do corpo hu-
mano. 
 
 
Aula 7: Radioatividade, o 
espectro eletromagnético e 
a radiação não ionizante. 
 
✦ Radiação → Qualquer processo de 
emissão de energia por intermédio de 
ondas ou de partículas. 
↳ São ondas eletromagnéticas, com-
postas por um campo elétrico e um 
campo magnético oscilante e per-
pendicular entre si. 
↳ A principal radiação é a luz solar (luz 
branca que se decompõe do verme-
lho ao violeta, cores que variam suas 
ondas eletromagnéticas com diferen-
tes comprimentos de onda/frequên-
cia). 
 
Radiação do Espectro 
Eletromagnético 
→ O espectro eletromagnético é uma 
classificação das radiações segundo o 
transporte de energia, da mais fraca 
até a mais energética. 
 
 
Cada tipo de radiação apresenta uma faixa 
de frequência diferente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBS: Uma vez que um átomo libera radia-
ção, essa energia será transferida para 
um corpo qualquer. Dependendo da in-
tensidade da radiação emitida, o corpo 
que irá recebê-la poderá ou não sofrer io-
nização. 
 
 
→ Classificação das radiações: 
✦ Ionizante → Tipo de radiação que ar-
ranca elétrons da matéria e que apre-
senta alta frequência e pequeno com-
primento de onda. Ex: raio alfa, beta, 
gama e raio X. 
✦ Não ionizante → Tipo de radiação que 
não arranca elétrons da matéria, e o seu 
principal efeito é aquecer os tecidos do 
corpo. Ex: radiação ultravioleta, infraver-
melho, luz visível, micro-ondas, ondas de 
rádio. 
OBS: Quanto maior o comprimento da 
onda, menor será a frequência e, 
quanto maior a frequência, menor será 
o comprimento da onda. 
 
 
 
→ Tipos de radiação: 
 
↳ Ondas de rádio: possuem grande 
comprimento, o que permite que elas 
sejam refletidas pelas camadas ioniza-
das da atmosfera superior. 
↳ Micro-ondas: Correspondem à faixa 
de mais alta frequência produzida por 
osciladores eletrônicos. 
↳ Luz visível: A luz branca (radiação 
não ionizante), é um espectro com vá-
rias cores de luz, que correspondem à 
faixa de frequência visível pelo olho hu-
mano. 
↳ Radiação infravermelha: São emitidos 
por corpos cuja superfície está com 
temperatura superior a zero absoluto. 
Se dividem em 3 classificações: 
I. Radiação infravermelha curta: 
Comprimentos de onda no intervalo 
0,8-1,5µm. 
II. Radiação infravermelha média: 
apresenta comprimentos de onda 
de faixa de 1,5-5,6µm 
III. Radiação infravermelha longa: 
Comprimentos de onda variando en-
tre 5,6-1.000µm, situa-se no espectro 
eletromagnético, entre a luz visível e 
as micro-ondas. 
 
✦ Dentre as aplicações da radiação in-
fravermelha estão: 
✓ A capacidade de transformar infor-
mações em frequências de ondas para 
telefone celular e controle remoto; 
✓ A aplicabilidade médica e fisiotera-
pêutica como o uso na fototerapia; 
✓ A função, em setores militares e de 
segurança, para detecção de seres vi-
vos ou objetos em trânsito. 
↳ Radiação ultravioleta: pode ser subdi-
vidida em três comprimentos de onda 
distinto: 
✓ UV próximo – corresponde ao 
comprimento de onda 380 a 200 
nm. 
✓ UV distante – que delimita o inter-
valo de 200 a 10nm de compri-
mento de onda. 
✓ UV externo – varia de 31 a 1nm e 
situa-se entre as radiações de raio X 
e a luz visível no espectro eletro-magnético. 
 
✦ A radiação ultravioleta, proveniente 
da fonte natural (o sol), é subdividida 
em: 
↳ UVA - que compreende comprimen-
tos de ondas longas com intervalo de 
320-400 nm, com capacidade de atin-
gir a superfície terrestre; 
↳ UVB - que remete a comprimentos 
de ondas na faixa de 280 – 320nm, as 
quais são parcialmente absorvidas na 
atmosfera e atingem parcialmente a 
superfície terrestre; 
↳ UVC - que são ondas curtas, com 
comprimentos de onda entre 200 -
280nm, absorvidas pela camada de 
ozônio. 
 
Aula 8: Radiações 
ionizantes 
 
✦ Ionização → Processo pelo qual os 
átomos de uma determinada matéria 
perdem ou ganham elétrons, formando 
íons. 
Quando um núcleo instável emite par-
tículas são na forma de partículas alfa, 
beta ou nêutrons. Na emissão de ener-
gia, a emissão se faz por onda eletro-
magnética, muito semelhante aos raios 
X, os raios gama. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nêutron 
Ondas gama Beta 
Partícula Alfa 
→ Tipos de radiação ionizante: 
 
↳ Radiação nuclear: pode ser radia-
ção alfa, beta e gama; 
↳ Radiação eletromagnética: Raio X, 
radionuclídeo, emissão de nêutrons, ra-
diação gama. 
 
Aula 9: Tecnologia radioló-
gica 
 
✦ Raio X → Tem energia suficiente para 
ionizar átomos através da emissão de fó-
tons, perdendo toda ou quase toda 
energia em uma única ou em várias inte-
rações com átomos. 
↳ Ao ejetar elétrons, essa radiação 
promove a ionização dos átomos até 
parar. 
↳ Os fótons também podem atraves-
sar um meio sem interagir. 
 
 
 
→ Características: 
 
Os raios X são um tipo de onda eletro-
magnética equivalente aos raios gama, 
com propriedades semelhantes, dife-
rindo apenas quanto à sua origem. 
 
• Raios gama = são formados natural-
mente na porção externa do núcleo. 
• Raios X = São formados artificial-
mente. 
 
OBS: Os raios são acelerados devido à di-
ferença de potencial elétrico a um alvo 
metálico, onde os elétrons irão colidir. 
 
✦ Tubos de raio X → não são um equipa-
mento radioativo, mas sim um gerador 
de radiação, quando desligados deixam 
de irradiar os raios. 
↳ São principalmente aplicados em 
radiodiagnóstico e na radioterapia. 
 
✦ A radiação eletromagnética ionizante 
é caracterizada pelos fótons, sendo es-
tes os responsáveis pela transferência de 
energia no momento da colisão com ou-
tras partículas. 
 
→ Diferentes tipos de interação entre fó-
tons e a matéria: 
 
✦ Espelhamento coerente ou efeito Ray-
leigh → No primeiro momento, à absor-
ção da energia e depois à remissão da 
radiação ionizante pelo átomo em dire-
ção oposta à incidente. Obs: somente 
nessa interação a radiação é tratada 
como onda. 
 
✦ Efeito fotoelétrico → Há absorção do 
fóton pelo átomo, e a emissão de um 
elétron é a diferença entre a energia do 
fóton e a energia de ligação do elétron 
ao átomo. 
 
✦ Espelhamento inelástico ou efeito 
Compton → Diminuição de energia ou 
do aumento de comprimento de onda 
de um fóton mediante a interação com 
a matéria. É importante, devido à intera-
ção com elétrons livres, com transferên-
cia de parte da matéria e do momento 
do fóton para o elétron, e um fóton com 
a energia restante é espelhado em outra 
direção. 
 
 
 
 
✦ Produção de pares elétron-pósitron → 
Ocorre a absorção total do fóton, sendo 
sua energia convertida em massa de re-
pouso e energia cinética de um par par-
tícula/antipartícula, denominado elé-
tron/ pósitron. Ou seja, há a transição to-
tal da energia negativa do elétron para 
energia positiva do pósitron, sendo a di-
ferença entre os dois estados a quanti-
dade de energia do fóton incidente, que 
é absorvido. 
 
✦ Reações fotonucleares → Corres-
ponde á principal reação nuclear, a 
qual se delineia com a absorção do fó-
ton, que apresenta energia superior à 
energia de ligação de núcleons (prótons 
+ nêutrons) e, a consequente emissão de 
um próton ou um nêutron com energia 
cinética suficiente para abandonar o nú-
cleo, que se forma em outra espécie nu-
clear. 
 
Poder de freamento 
 
Para cada interação, ocorre perda da 
energia cinética da partícula, sendo, 
essa perda, dependente do tipo de par-
tícula, da sua energia cinética e do 
meio de interação. 
 
É denominado poder de fretamento, 
pois apresenta a perda média de ener-
gia por unidade de caminho em um de-
terminado meio. 
 
→ Aplicações da radioatividade: 
 
✦ Radioterapia → Terapia utilizada em 
tratamentos de câncer, onde ocorre a 
emissão de radionucleotídeos e liberam 
partículas beta, capazes de destruir cé-
lulas tumorais. 
 
✦ Cintilografia → Uso de elementos quí-
micos para emissão de radiações gama 
como capacidade de se ligarem a um 
determinado fármaco. 
 
✦ Tomografia computadorizada → Rea-
liza a emissão de feixes paralelos de raio 
X, em rotação de 360º sobre o paciente, 
gerando radiografias transversais da re-
gião a ser analisada. 
 
✦ Tomografia por emissão de pósitrons 
→ Ocorre a emissão de partículas beta 
ou pósitron. A administração da radia-
ção beta ocorre com associação a mo-
léculas de glicose marcadas com um 
elemento químico emissor de pósitrons, 
que se concentra em áreas metabolica-
mente ativas. 
 
Aula 10: Proteção 
Radiológica 
 
Existem dois tipos de mecanismos de 
ação de radiação ionizante. 
 
✦ Mecanismo direto → Ocorre interação 
da radiação diretamente com as molé-
culas como DNA, RNA, proteínas, enzi-
mas, entre outros, podendo promover a 
quebra e a alteração estrutural. 
 
✦ Mecanismo indireto → Ocorre a inte-
ração da radiação com substâncias, 
como a água e compostos, produzindo 
radicais livres, os quis ionizam o cito-
plasma e afetam moléculas importantes 
do metabolismo basal. 
OBS: O dano causado pela radiação é 
reparado pelas próprias células, a partir 
dos sistemas de reparo do corpo, medi-
ados por enzimas, para diferentes tipos 
de lesão. 
OBS²: A falha nos sistemas de reparo ce-
lular pode gerar falência e morte celular; 
incapacidade de reprodução; modifi-
cação celular permanente, podendo 
desencadear a formação de um cân-
cer; nas células germinativas, podem 
ocorrer alteração no DNA e essa muta-
ção pode ser transmitida para os des-
centes. 
 
Efeitos da radiação 
 
Divididos em: 
 
↳ Efeitos somáticos: São aqueles que 
surgem apenas na pessoa que sofreu 
a exposição à radiação, não afe-
tando futuras gerações. A gravidade 
desses efeitos depende basicamente 
da dose recebida e da região atin-
gida. Exemplos de efeitos somáticos 
incluem queimaduras, vômitos, cefa-
leia, diarreia, infecções, anemia, obs-
trução de vasos, ou em casos mais 
graves de exposição, mutações do 
DNA, morte celular e câncer. 
 
↳ Efeitos hereditários: São resultados 
de danos em células de órgãos repro-
dutores e atingem os descendentes 
da pessoa que sofreu a irradiação. 
Eles incluem as mutações celulares. 
Os efeitos somáticos classificam-se em 
imediatos e tardios. Quando os efeitos 
biológicos surgem em até alguns dias 
após a exposição, eles são chamados 
de efeitos imediatos. A Síndrome 
Aguda de Radiação é um desses efei-
tos. Quando há exposição do corpo 
inteiro a doses elevadas de radiação, 
vários tecidos e órgãos são danifica-
dos, podendo causar uma reação 
aguda, cujos sintomas são náusea, vô-
mito, fadiga e perda de apetite. 
 
Proteção radiológica 
 
Existem duas comissões de princípios bá-
sicos da proteção radiológica: 
 
✦ Internacional Commission on Radia-
tion Units and Measurements (ICRU) → 
criada com a finalidade de estabelecer 
grandezas e unidades de física das radi-
ações, critérios de medidas, métodos de 
comparação etc. 
 
✦ Internacional Commission on Radia-
tion Protection (ICRP) → criada com o in-
tuito de elaborar normas de proteção ra-
diológica e estabelecer limites de expo-
sição à radiação ionizante para indiví-
duos que atuam diariamente nessa área 
e para o publico em geral.OBS: No Brasil, as diretrizes básicas refe-
rentes à proteção radiológica estão rela-
cionadas nas normas da Comissão Naci-
onal de Energia Nuclear (CNEN), descri-
tas nas Diretrizes Básicas de Rádio (NE-
3.01). 
 
Princípio ALARA. 
 
→ Também conhecido como princípio 
da otimização, fundamenta que toda 
exposição deve manter o nível mais 
baixo possível de radiação ionizante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Limites de dose 
 
O limite individual de dose para o tra-
balhador é de 50 mSv/ano e, para o pú-
blico em geral, é de 1mSv/ano. 
No entanto não se aplica em pacien-
tes, pois justifica que os benefícios advin-
dos das radiações ionizantes aos trata-
mentos superam os possíveis danos cau-
sados pelo emprego da técnica. 
 
Baixo nível de ra-
diação ionizante 
Obrigatoriedade 
do planejamento 
das atividades 
com radiação io-
nizante. 
Análise do modo 
com o qual ela 
será desenvol-
vida. 
Análise da preten-
são da atividade. 
Proteção contra a radiação 
 
Visa, por meio da avaliação de risco e 
do correto planejamento das atividades 
desenvolvidas, projetar e construir insta-
lações, bem como implementar práticas 
adequadas de manuseio da radioativi-
dade. 
Existe a orientação aos trabalhadores 
sobre o uso de equipamentos de prote-
ção coletiva (EPC) e individual (EPI). 
A proteção dos trabalhadores ainda é 
determinada pela avaliação de três fa-
tores: 
 
✦ Tempo → Quantidade de dose rece-
bida deve ser proporcional ao tempo de 
exposição e à velocidade da dose. 
✦ Distância → Define o espaço necessá-
rio entre o trabalhador e a fonte de radi-
ação, de modo que a intensidade de ra-
diação decresça com o quadrado da 
distância. 
✦ Blindagem → Refere-se à espessura 
do material utilizado para barrar a pene-
tração da radiação. Está é dependente 
do tipo de radiação, da atividade da 
fonte e da velocidade de dose aceitável 
após a blindagem. 
 
 
Levantamento radiométrico 
 
Por fim, a confirmação da estrutura de 
ambiente de trabalho adequada a 
manter a proteção do trabalhador pode 
ser realizada através do levantamento 
radiométrico, o qual utiliza dosímetros 
para quantificar o nível de radiação no 
ambiente e qualificá-lo como ade-
quado.