Biofísica na UFPR

Olá Moçada! Segue uma aula sobre os "Efeitos Biológicos das Radiações". Aproveitem!

Neste artigo de revisão: The measurement of serum osmolality and its application to clinical practice and laboratory: literature review  é explicado porque a osmolalidade sérica é importante para a compreensão de vários distúrbios clínicos, como distúrbios eletrolíticos, intoxicação exógena e estado de hidratação. Esse trabalho destaca os principais conceitos e aplicações clínicas do teste de osmolalidade sérica como também conceitos históricos e fisiológicos. 

Como funciona um Eletrocardiograma e qual a sua relação com a Bioeletrogênese? O Eletrocardiograma é um exame utilizado para reproduzir, em papel milimetrado, a atividade elétrica do coração, ou seja, a variação de voltagem ao longo de um tempo.  Os seus resultados são descritos na seguinte forma:  Nesta  página  você encontrará informações sobre os significados destas letras e também descrições mais simples do funcionamento deste exame. Nesta outra  página  você poderá encontrar informações mais complexas a cerca do eletrocardiograma e seu funcionamento e sua relação mais aprofundada com a bioeletrogênese.

Biografia de Walther Nernst Responsável pela Equação de Nernst, Walther Nernst foi um alemão físico-químico que foi responsável por muitos avanços nestas áreas. A Equação de Nernst é responsável para descobrir os valores de potenciais de equilíbrio eletroquímico de íons.  Abaixo um vídeo contando um pouco mais sobre a vida deste importante cientista! 

Algumas questões para treinar os conhecimentos sobre Osmose e Equilíbrio de Gibbs-Donnan 1) (VUNESP-2008) No início da manhã, a dona de casa lavou algumas folhas de alface e as manteve em uma bacia, imersas em água comum de torneira, até a hora do almoço. Com esse procedimento, a dona de casa assegurou que as células das folhas se mantivessem a) túrgidas, uma vez que foram colocadas em meio isotônico. b) túrgidas, uma vez que foram colocadas em meio hipotônico. c) túrgidas, uma vez que foram colocadas em meio hipertônico. d) plasmolisadas, uma vez que foram colocadas em meio isotônico. e) plasmolisadas, uma vez que foram colocadas em meio hipertônico. 2) (UFRJ) A consistência firme (turgor) dos olhos dos vertebrados aquáticos é consequência da pressão do fluido em seu interior. A estabilidade do turgor dos olhos dos tubarões, por exemplo, se deve à elevada concentração de sais de ureia no sangue e no interior dos olhos. Explique de que maneira essa alta concentração de sai...

Neste vídeo é possível entender como nosso corpo reage aos estímulos do ambiente utilizando os neurônios.

O artigo mostra o funcionamento muscular, o metabolismo celular relacionado a câimbra e as características biofísicas da contração muscular. Link:   CÂIMBRA: UMA ANÁLISE COM BASE NOS CONCEITOS DE FISIOLOGIA E BIOFÍSICA

Nessa aula será possível entender como funciona a transmissão de impulsos elétricos pelos neurônios. Clique e confira.

Veja porque a perda de sódio e potássio pode ocasionar câimbra. Link:  https://super.abril.com.br/saude/perda-de-sodio-e-potassio-provoca-a-caimbra/

1.        O artigo cita como os analgésicos locais atuam bloqueando canais de sódio. link:  https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/27611/S0100-40422008000700032.pdf?sequence=1&isAllowed=y

1 -  Uma célula teórica, cuja membrana plasmática é permeável unicamente ao K+, apresenta um gradiente transmembranar desse íon, de 140 mM (intracelular) para 4 mM (extracelular). Ambos os compartimentos são eletroneutros. Para simplificação didática, os ânions e os demais cátions foram omitidos. Partindo-se da situação em que não há diferenças de cargas elétricas entre o intra e o extracelular, pergunta-se: O fluxo inicial resultante de K+ para fora da célula, por difusão, é determinado pelo gradiente do potencial: a) Elétrico. b) Eletroquímico. c) Químico. 2 - Se, de alguma forma, a partir do estado de equilíbrio eletroquímico do K+, elevássemos instantaneamente a quantidade de cargas negativas dentro da célula (hiperpolarizássemos a célula), os fluxos de K+, transitoriamente, sofreriam as seguintes alterações: a) Redução do influxo e aumento do efluxo. b) Aumento do influxo e redução do efluxo. c) Aumento do influxo e manutenção do efluxo. 3 - Considerando a célula teó...

Diversos videos, retratando a radiação e diversas situações. Marie Curie - A mãe da radiação [Documentário] Césio 137 - 30 anos [Reportagem] Hiroshima - O Dia Seguinte [Documentário] Reações Ionizantes e Não-Ionizantes

- Efeitos biológicos das radiações ionizantes: acidente radiológico de Goiânia Resumo: Neste artigo apresentamos as bases da Física das radiações, as fontes naturais e artificiais, os efeitos biológicos, a proteção radiológica. Examinamos também a sequência de eventos que resultou no acidente de Goiânia com uma fonte de césio-137 de um equipamento de radioterapia abandonado e suas terríveis consequências. Okuno, Emico. (2013). Efeitos biológicos das radiações ionizantes: acidente radiológico de Goiânia.  Estudos Avançados ,  27 (77), 185-200. Link para acessar o artigo completo:  Artigo 1

          Um dos maiores problemas que a humanidade pode enfrentar é a falta de água potável para todos. Apesar de o planeta Terra ser constituído na sua maior parte por água, a grande maioria dela encontra-se nos mares e oceanos, com 3,5% em massa de sais dissolvidos e não são próprias para o consumo humano. Se ingerirmos a água do mar, o nosso organismo não conseguirá eliminar todo esse sal e as células sofrerão desidratação, liberando suas águas e podendo nos levar à morte.  Assim, existe uma técnica, a  dessalinização , que visa purificar a água do mar, retirando seu sal e tornando-a própria para o consumo humano e seu uso em diversas atividades.           Essa técnica baseia-se no princípio da  osmose , que é a  passagem de solvente por uma membrana semipermeável do meio menos concentrado em soluto para o mais concentrado.  Esse solvente, que geralmente é a água, vai passando de modo espontâneo até que a ...

Nesse  artigo  você verá como nosso corpo utiliza a eletricidade para transmitir impulsos nervosos através dos neurônios, artifício que possibilita a nossa movimentação, nossos pensamentos e nossos sentimentos.

Neste site da UFRGS é possível entender os conceitos básicos do Equilíbrio de Gibbs-Donnan, também há links explicando a osmose, e algumas aplicações em relação ao nosso corpo como o tônus celular, a pressão oncótica e a diálise.  http://www.ufrgs.br/leo/site_equilibrio/oncotica.htm Já neste link do Deranged Physiology é possível entender detalhadamente como esse efeito ocorre: The Gibbs-Donnan effect Caso queira se aprofundar no assunto há uma revisão do efeito no site da Science Direct: https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/donnan-equilibrium

Este trabalho foi feito com o intuito de avaliar a aparência, cor, textura e sabor da goiaba desidratada osmoticamente, ao invés do método tradicional de secagem convectiva. Foram utilizadas diferentes temperaturas e concentrações para testar. Leia mais sobre o trabalho neste link: Desenvolvimento e avaliação sensorial de goiaba-passa desidratada osmoticamente

Uma expressão comum utilizada por muitos alunos é a vontade de aprender por osmose, será que isso é possível? Assista esse vídeo e descubra:

Para ajudar a entender o funcionamento do transporte de partículas através das membranas biológicas, é essencial compreender sua composição e organização. À seguir apresentamos algumas características que podem ser observadas no vídeo (em inglês): - A composição da membrana primariamente de lipídios e proteínas; - A conformação dos fosfolipídios na membrana: um esqueleto de glicerol fosforilado ("cabeça") com propriedades hidrofílicas (solúveis em água) e as duas "caudas" de ácidos graxos com propriedades hidrofóbicas (insolúveis em água); - A composição da membrana em uma bicamada de fosfolipídios permite sua fluidez e flexibilidade, além de permitir o reagrupamento das moléculas em caso de partição da membrana; - A presença de colesteróis e carboidratos na membrana; - A presença de proteínas que permitem a passagem de nutrientes pela membrana e como estas proteínas não estão fixas, mas podem se movimentar por toda a membrana (não são estacioná...

Neste vídeo do Canal do Youtube CrashCourse é explicado didaticamente como ocorre o transporte através da membrana celular, entre eles a osmose , e mecanismos de comunicação da célula. Neste mesmo canal há uma explicação sobre o processo de osmorregulação do nosso sistema excretor.

O artigo aborda a teoria sobre potencial de membrana e compara a percepção do ambiente em diferentes filos. Link: https://www.researchgate.net/profile/Charles_Ferreira/publication/301794557_Fisiologia_animal_comparada_bioeletrogenese_e_a_percepcao_do_ambiente/links/5728a96c08aef5d48d2c7ec4.pdf

Como funciona o potencial de ação nos neurônios? Animação já traduzida para introdução dos conceitos básicos da bioeletrogênese, ótima para compreender o assunto de forma mais simples antes de se aprofundar nos cálculos e outras informações mais complexas!

Dentre as mais diversificadas utilizações das radiações, aqui será observado a aplicação da irradiação de alimentos para o comercio e os efeitos sobre esses produtos e tudo o que permeia essa tecnologia.

   O vídeo a seguir apresenta um experimento muito interessante envolvendo a osmose.    O apresentador utiliza diferentes tipos de sais, como: silicato de sódio (Na2SiO3), cloreto de níquel (NiCl2), sulfato de cobre (CuSO4), sal de sozinha (NaCl), cloreto de cobalto (CoCl2), sulfato ferroso (FeSO4) e o sulfato férrico (Fe2SO4)3 para reagirem em uma solução contendo água. A partir daí então, essas moléculas irão reagir com o silicato de sódio, formando uma membrana semipermeável . Com isso, irá ocorrer um processo osmótico. >Confira o vídeo aqui<

   A osmose é um processo que ocorre em solução , a qual deve conter uma membrana semipermeável separando duas regiões - uma com menor concentração e outra com maior concentração de soluto. A direção do fluxo da água, ou seja, do solvente, deve ser no sentido de menor concentração para o de maior concentração de soluto, até que essa solução se iguale.    No link abaixo, há uma aula detalhada sobre a osmose e o equilíbrio de Gibbs-donnan. Além disso, contém exercícios para estudo.    Para ter acesso, clique no link abaixo. >Acessar aula aqui<

Sinopse: Após a explosão da usina nuclear de Chernobyl, cientistas e militares se unem (kkkk) para extinguir o problema causado pela explosão e a exposição à radioatividade. Trailer: Curiosidade: (A voz da sono, mas é interessante)

Nesse artigo é abordado o histórico do descobrimento da polarização da membrana e os seus efeitos em células excitáveis. Também é citado o caminho do potencial de ação nos neurônios. Link :  Potencial de ação: do estímulo a adaptação neural

Os peixes de água salgada e de água doce possuem diferentes estratégias para sobreviver em seus respectivos ambientes. Além das características anatômicas, o artigo a seguir explora as propriedades fisiológicas, bem como mecanismos osmorregulatórios que permitem aos diferentes tipos de peixes manterem a homeostase de seu sistema biológico sob diferentes concentrações de sais no meio em que vivem. Para saber mais sobre esses mecanismos:  >Acesse aqui<

O artigo abaixo aborda os riscos da radiação ionizante em gestantes, sua dosimetria e como essa radiação atua no sistema biológico. Link:  https://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/71950/2/30941.pdf

O artigo mostra os possíveis efeitos da radiação eletromagnética de baixa frequência em humanos e animais. Link:  https://www.scielosp.org/scielo.php?pid=S1413-81232005000500010&script=sci_arttext&tlng=es

Um estudo de pesquisadores da Universidade Columbia, nos Estados Unidos, detectou níveis de radiação até 10 vezes maiores, em alguns lugares das Ilhas Marshall, do que a que foi liberada no acidente nuclear de Chernobyl, em 1986. Link da matéria: https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Meio-Ambiente/noticia/2019/07/ilhas-marshall-tem-10-vezes-mais-radiacao-do-que-chernobyl.html

Vídeo demonstrando uma prática passo a passo para observação do efeito de Osmose em Elodea densa .

Um podcast sobre Dinâmicas das Membranas, eles conversam sobre diversos tópicos e um deles é a Osmose, bem descontraído, um bom jeito de estudar enquanto faz tarefas do dia-a-dia. Podcast dinâmicas das membranas

A manipulação de pesticidas na agropecuária é uma constante preocupação para diversos especialistas, seu fácil escoamento até canais pluviais subterrâneos acaba por contaminar a água que futuramente será direcionada para consumo humano. Estudos sobre diversas técnicas de descontaminação dessa água acabam sendo desenvolvidos, dentre eles este, que é um artigo interessante sobre a utilização de membranas de osmose reversa. Removal of pesticides from water by NF and RO membranes

Com o avanço da tecnologia, a humanidade está cada vez mais dependente de seu uso, seja em sua vida pessoal ou profissional. O celular é um aparelho que emite ondas eletromagnéticas não ionizantes, mas o que são essas ondas? São radiações que não transportam energia suficiente para alterar o estado físico de um átomo, por exemplo ondas de rádio e luz. Alguns estudos apontam que o uso crônico ou em altos níveis de radiação não ionizantes pode levar ao desenvolvimento de alguns problemas no sistema biológico. Os efeitos causados podem ser classificados em térmicos e não térmicos. Os térmicos são decorrentes do aquecimento dos tecidos, onde a radiação é absorvida pela pele que dependendo da intensidade pode vir a ser absorvida a níveis mais profundos. A catarata, glaucoma e a infertilidade masculina são exemplos de patologias que podem estar relacionadas ao uso indiscriminado desses aparelhos. Os efeitos não térmicos são aqueles que não geram calor e estão relacionados a distúrbios...

1) (Exercícios Brasil Escola) Ao acessar um site na internet à procura de informações sobre radiações, um aluno encontrou a seguinte figura: Qual das radiações é a mais energética e como ela é chamada? a) É a representada em III. Radiação alfa. b) É a representada em I. Radiação gama. c) É a representada em II. Radiação beta. d) É a representada em III. Radiação beta. e) É a representada em III. Radiação gama. 2) (UEL-PR) Os elementos radiativos são muito usados em medicina, tanto para diagnósticos como para procedimentos terapêuticos. São também usados para determinar os mecanismos das reações químicas e determinar a idade de objetos antigos. As reações nucleares são aproveitadas em geradores de eletricidade e em armas de destruição maciça. Com relação à emissão de partículas e/ou radiações por átomos radiativos, é correto afirmar: a) Radioatividade é a emissão espontânea de partículas e/ou radiações de núcleos estáveis de átomos, originando outros núcleos que serão...

Nosso corpo é feito de bilhões de células que estão organizadas para formar órgãos. Aproximadamente um metro e meio de DNA está armazenado em cada célula.  O DNA passa por ataques permanentes de diversos agentes agressivos. Podem ser mencionados os seguintes: solventes e pesticidas, fumaça de combustão, agressões virais, radiação ultravioleta, radiação ionizante.  Todas as moléculas podem ser afetadas pela radiação, mas é quando o DNA é afetado que há as maiores consequências para a operação celular. Vídeo do Instituto de Radioproteção e Segurança Nuclear (IRSN)

O que aconteceu com a vegetação local após o acidente em Chernobyl? Link da matéria: https://super.abril.com.br/ciencia/por-que-as-plantas-de-chernobyl-nao-morreram-com-a-radiacao/

Autores: Patrícia Silva Flores e  Claudio Horst Bruckner RESUMO Os objetivos neste estudo foram avaliar os efeitos da radiação γ sobre a sobrevivência e desenvolvimento de gemas de segmentos caulinares e germinação de sementes de maracujazeiro-amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa) in vitro. Os explantes de segmentos caulinares (2cm) contendo uma gema axilar, obtidos a partir de plântulas provenientes da germinação in vitro de sementes de maracujá, foram tratados com raios γ em dosagens variando de 10 a 60Gy e subsequentemente transferidos para meio Murashige e Skoog (MS), suplementado com 4,0mg L-1BAP. Para a irradiação das sementes, foram testadas doses que variaram de 75-200Gy e a germinação e sobrevivência das plântulas foram avaliadas após 30 e 60 dias da inoculação em meio MS, respectivamente. Após 30 dias da irradiação de segmentos caulinares, observou-se redução de 50% na sobrevivência dos explantes e no número de brotações formadas in vitro nas doses de 2...

A radiação é a propagação de energia por meio de ondas ou partículas. Existe um tipo de radiação, capaz de gerar alterações na carga elétrica de átomos e moléculas, a radiação ionizante. Esse tipo de radiação, quando possui energia maior que a energia de ligação dos elétrons de um átomo com seu núcleo, consegue arrancar um elétron dessas partículas, o que explica as alterações na carga elétrica. Tal propriedade faz com que a radiação ionizante ofereça riscos aos seres vivos. Fontes de radiações ionizantes produzidas pelo homem são comumente encontradas nos cuidados em saúde (equipamentos de raios-x, tomografia computadorizada e radioterapia) e na produção de energia, em usinas nucleares.  Nosso corpo, quando exposto a esse tipo de radiação, passa por alterações a nível celular. A gravidade dessas alterações varia de acordo com a quantidade e forma de exposição e também com a região do organismo que foi exposta, já que alguns tipos de célula são mais radiossensíveis, como ...