Biofísica - conceitos gerais

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biofísica 
capítulos 1 e 10 
CALOR: energia representada pelo estado de 
agitação das moléculas 
 
TEMPERATURA: grandeza que mede a 
quantidade de calor 
 
TERMODINÂMICA: ramo da física que estuda 
todas as modalidades de energia e suas interações 
com a matéria 
 
ENERGIA: capacidade de realizar trabalho 
 
 O estado da matéria é determinado pelo seu 
nível de organização. Quanto maior a quantidade 
de matéria, mais difícil promover a aceleração ou 
desaceleração (ex.: respiração maior peso, 
maior dificuldade em tirar o tórax da inércia: 
resistência da matéria à aceleração). 
 
 A febre acelera a velocidade das moléculas; 
libera substâncias para chegarem mais rápido ao 
patógeno 
 
 1 cal = 1g H2O à 1°C (4,18J) 
 
 A testa é o local de maior irradiação térmica 
As extremidades mais frias: dissipam calor 
O ideal para aferir a temperatura não é na região 
axilar, mas na oral, retal e timpânica, no entanto 
são vias de contaminação. 
 
 
CALORIMETRIA: quantificar a energia 
gasta/consumida | A estimativa pode ser feita pela 
frequência cardíaca 
 
TERMOGÊNESE MECÂNICA: 
calafrio/atividade física | 70% se perde na forma 
de calor; regiões mais vascularizadas ficam mais 
aquecidas 
 
TERMOGÊNESE QUÍMICA: sistemas do 
organismo próprios para manter a temperatura 
corporal. O tecido adiposo marrom é 
principalmente mais desenvolvido em recém 
nascidos, emissão calórica é maior. A taxa de 
metabolismo aumenta para maiores temperaturas 
 mecanismo termogênico (químico) 
 
TERMÓLISE: convecção, condução, radiação, 
evaporação | sistema radiador dilata capilares, 
passa mais sangue na periferia, transfere calor da 
pele para o ambiente, dissipa mais calor 
 
*o gelo não queima, ele promove a diminuição 
da agitação molecular e retração da matéria. É 
vasoconstritor e anestésico a curto prazo 
(receptores de dor modificados). A longo prazo, 
diminui a contração da musculatura lisa ao 
redor do vaso, perdendo tônus e fazendo com que 
o vaso relaxe (vasodilatação) e passe mais 
sangue (vermelhidão)* 
 
30°C 36,8°C 40°C 
 
 mecanismos mecanismos 
 termolíticos termogênicos 
 
 
 Produção metabólica de calor: a variação 
natural de temperatura não passa de 0,5°C. No 
ambiente seco, o nosso corpo mantém a 
temperatura mesmo que o ambiente esteja a 10°C-
70°C. 
 Os órgãos internos também têm neurônios 
sensoriais de percepção de calor. O hipotálamo 
calcula a diferença entre a temperatura interna e 
externa. 
 
 Energia Potencial Gravitacional 
 
 Levantar as pernas aumento do retorno 
venoso aumento da força de 
bombeamento do coração 
 Cabeça mais baixa que o corpo aumento 
da pressão intracraniana dificuldade do 
retorno venoso o coração não precisa 
bombear tanto 
 
 Energia Potencial Elétrica 
Princípio básico da contração muscular 
 
 
 
 
 Trabalho 
 = P.ΔV 
 
 
 Quanto mais energia (calor), mais pressão, 
mais expansão, mais movimento, menos certeza e 
menos ordem o aumento de energia aumenta o 
grau de desordem nos elementos de um sistema 
 ENTROPIA grau de desordem 
 Os eventos naturais sempre tendem ao 
aumento da entropia do universo 
 ESTIMATIVA ideia entre certeza e 
incerteza 
 PROBABILIDADE mede o grau de 
incerteza para produzir um valor para a estimativa 
 Desordem não é caos, caos é 
imprevisibilidade 
 MODELO PROBABILÍSTICO 
mesmo que se conheçam as condições iniciais, 
não se pode ter certeza sobre seu desfecho 
apenas por estimativas 
 MOVIMENTO BROWNIANO 
movimento aleatório de partículas em um fluido, 
como consequência dos choques das moléculas do 
fluido nas partículas 
 No universo, nada está em completo 
repouso. Onde existe matéria, existe movimento. 
 TEMPERATURA medida da 
intensidade do movimento browniano em um 
corpo 
 Maior o movimento, maior a temperatura, 
maior capacidade de difusão 
 
*NATUREZA sistema dissipativo e modelo 
probabilístico ( modelo determinístico) * 
 
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 Complexidade: elementos essenciais 
heterogêneos 
 Imprevisibilidade: caos; interação entre 
elementos 
 Equilíbrio energético: só ocorre quando 
não há mais troca de energia MORTE 
 Estabilidade: só é possível graças à 
utilização de energia 
 Padrão: sistema com maior probabilidade 
de ocorrência 
 
 
 
Equilíbrio estabilidade 
 
 
Estabilidade espontânea sem gasto de 
energia 
 
 
 
 Lei zero da termodinâmica 
Se dois sistemas estão em equilíbrio térmico com 
um terceiro, logo esses dois sistemas estão em 
equilíbrio entre si 
 
 Primeira lei da termodinâmica 
A quantidade de energia que entra em um sistema 
é a mesma que sai deste sistema 
 
 Segunda lei da termodinâmica 
A energia só flui espontaneamente de um sistema 
quente para um sistema frio 
 
 Terceira lei da termodinâmica 
No zero Kelvin não há produção de entropia 
 
 
 A natureza é mecanicista 
 As leis da natureza são fixas e imutáveis 
 A quantidade de matéria e energia é 
sempre a mesma no universo 
 A matéria é inconsciente 
 A natureza é destituída de propósito 
 Toda herança biológica é material 
 As memórias são armazenadas como 
traços materiais no cérebro 
 A mente é o resultado da fisiologia e 
anatomia do cérebro 
 Fenômenos psíquicos são ilusórios 
 A medicina mecanicista é a única que 
funciona 
 
 Equilíbrio e estabilidade 
No equilíbrio não há troca de energia e a 
estabilidade só é possível graças à troca de 
energia 
 
 Estresse 
Pressão que o meio impõe a um sistema, 
forçando este a se adaptar; ameaça a 
estabilidade 
 
 
 Adaptação 
Busca da estabilidade a custo de gasto 
energético 
 
 Homeostase 
Constância do meio interno à custa de trabalho 
do sistema; situação de estabilidade dos 
parâmetros necessários à vida de um 
organismo 
 
 Alostase 
Processo adaptativo de curto prazo, mantendo 
a homeostase; trabalho do sistema com o 
objetivo de manter a homeostase; conjunto de 
processos adaptativos que ocorrem a fim de 
manter a homeostase 
 
 Carga alostática 
Quantidade de energia alocada a fim de que a 
Alostase ocorra; quantidade de energia pra que 
haja resposta adaptativa ao estresse 
 
 Sobrecarga alostática 
Déficit de energia necessário para manter a 
homeostase 
 
 Retroalimentação positiva e negativa 
 Positiva: resposta do organismo reforça o 
estímulo no mesmo sentido/direção; 
estimulação contínua da resposta alostática; 
processo acumulativo 
 Negativa: resultado do processo se mantém 
constante, uma vez que o resultado ajusta a 
intensidade de ocorrência do processo, ou seja, 
é um processo modulatório; controle 
modulatório da alostase 
 Retroalimentação é um mecanismo 
compensatório de um sistema auto organizável 
 
 Ruptura da homeostase 
Conceito de doença (expressão do descontrole 
da alostase em resposta a lesões) 
 
 Febre é um mecanismo alostático 
 A ativação prolongada dos mecanismos 
alostáticos também podem provocar a doença 
 
 
 
 
 
 
Homeostase é o controle das condições estáveis 
do meio interno | estabilidade de fatores como a 
manutenção das concentrações normais dos 
elementos sanguíneos, temperatura, pH, balanço 
hídrico e iônico, pressão arterial e outras variáveis 
| é mantida à custa de um conjunto de reações 
catabólicas ou anabólicas: METABOLISMO 
ENERGÉTICO 
EUSTRESSE: gera resposta de adaptação e 
produtividade 
DISTRESSE: gera queda de produtividade 
 Estresse prolongado gera adaptação ou 
adequação às pressões do meio 
 A vacina é um estímulo/estresse que provocaadaptação 
 
 
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA: 
 
MOURAO JUNIOR, C.A.; ABRAMOV, D.M. 
Biofísica essencial. Rio de Janeiro: Guanabara 
Koogan, 2012.