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1 Aspectos Gerais Sobre o Biomagnetismo (General Aspects Of The Biomagnetism) Alysson H. O. Silvério¹, Diego O. Nolasco 1 ¹Curso de Física - Universidade católica de Brasília Neste trabalho mostraremos o Biomagnetismo, uma junção da Física com a Biologia e Medicina. Através de pesquisas em livros e artigos busca-se ter uma visão mais clara dessa área que trata das medidas de campos magnéticos dos seres vivos. Apesar de seu elevado custo, se faz melhor que as técnicas usadas hoje por conta de sua exatidão de medida e seus constantes avanços. Palavras-chave: Biomagnetismo, Física moderna. In this paper we show the Biomagnetism, a junction of Physics to Biology and Medicine. Through research in books and articles have a vision of the area that deals with measures of magnetic fields of living beings. Despite its high cost, it does better than the techniques used today because of its accuracy of measurement and its constant progress. Keywords : Biomagnetism, Modern Physics 1. INTRODUÇÃO 1.1. O Biomagnetismo Antes de entrar no assunto, temos que separar as duas áreas que dizem respeito ao magnetismo dos seres vivos. De um lado temos a Magnetobiologia e do outro o biomagnetismo. Podemos dizer que uma é de dentro pra fora e outra de fora pra dentro, enquanto a Magnetobiologia estuda os fenômenos que o magnetismo pode causar nos seres vivos, que no momento é a preocupação sobre os efeitos das ondas eletromagnéticas nos seres vivos, o Biomagnetismo estuda os campos magnéticos gerados pelos seres vivos e, através deles, tenta-se achar novas informações sobre os sistemas biofísicos. É uma das áreas interdisciplinares mais novas da física, pois por precisar de instrumentação muito sensível que só foi descoberta a partir da década de 70. (BAFFA et al , 1999) Os campos srcinados pelos seres vivos são extremamente tênues, sendo da ordem do nanoTesla ao fentoTesla. (BAFFA et al , 1999) 2 Estes campos são srcinados por correntes elétricas que percorrem algumas células (como no coração e no sistema nervoso), ou de materiais magnéticos presentes em alguns órgãos (como no fígado e no pulmão). A medida destes campos nos diz com precisão de onde eles vêm, e a intensidade da corrente ou concentração dos materiais. Esta tarefa não é muito fácil, pois estes campos podem até ser um bilhão de vezes menores que campos magnéticos de outras fontes, como é o caso do campo magnético terrestre. (BAFFA et al , 1999) Nas células nervosas estas correntes elétricas são devidas as mudanças na permeabilidade das paredes celulares. No coração ocorre este mesmo fenômeno, porém de forma sincronizada. Vários outros campos magnéticos foram detectados nos seres humanos figura 03. Estes campos são pesquisados por cerca de 50 grupos em todo o mundo (este número se trata até o ano de 1999, ano de publicação do artigo), sendo apenas quatro no Brasil: Pontifícia Universidade Católica de do Rio de Janeiro, na Universidade de São Paulo (Ribeirão Preto), na Universidade Estadual Paulista (Botucatu), e na Universidade Federal do Paraná. (BAFFA et al , 1999) As áreas onde se vê um maior potencial para aplicações futuras são: o Neuromagnetismo, Cardiomagnetismo, Gastroenterologia, Pneumomagnetismo e biosusceptibilidade do fígado. Figura 03 – Principais áreas de atuação do Biomagnetismo nos seres humanos. 3 1.2. História do Biomagnetismo No século XVIII, o médico austríaco Franz Anton Mesmer (1734 – 1815), propôs a teoria que todos os seres vivos tinham uma espécie de “fluido magnético” o qual permitia que fossem influenciados por campos magnéticos. Com base nessas idéias, ele dizia que conseguia curar qualquer enfermidade através do contato das partes do corpo afetadas com ímãs e com outros objetos magnéticos. Se passado algum tempo, foi vendo que não se passava de puro charlatanismo e acabou sendo desmascarado. Apesar de seu charlatanismo, o que Mesmer fez, de certa forma, foi o início do estudo sobre o magnetismo nos seres vivos (SOSA, 1995). Em 1963 Gerhard M. Baule e Richard McFee com duas bobinas com cerca de dois milhões de voltas cada uma, e com um núcleo de ferrite, ligadas em série, foram colocadas em paralelo no peito de um paciente como mostra a figura 01. (NOVAK; ANDRÄ, 2007). Figura 01 – Esquema usado no primeiro Magnetocardiograma. As bobinas foram ligadas em série e dispostas paralelamente uma da outra para que o campo magnético proveniente de outras fontes externas fosse cancelado e não detectado pelo medidor. O campo magnético oriundo do coração como estaria em uma diferente disposição das fontes externas seria sentido pelas bobinas. Sobre o aparelho utilizado pelos dois, podemos dizer que era algo bem primitivo, embora seja o primeiro magnetocardiograma feito (MCG), mas que nos mostrou que se podia medir campos magnéticos fracos em locais sem blindagem magnética (NOVAK; ANDRÄ, 2007). Na década de 60, com a criação do Superconducting Quantum Interference Device (SQUID), foi possível fazer medidas de campos magnéticos muito fracos, por conta da sensibilidade destes aparelhos David 4 Cohen em 1970 conseguiu medir o ritmo Alfa do cérebro em uma câmara blindada magneticamente, desenvolvendo assim o Magnetoencefalograma (MEG). (NOVAK; ANDRÄ, 2007) Em 1986 a descoberta de supercondutores de alta temperatura feita por Alex Muller e Georg Bednorz foi outro grande avanço. Pois agora ao invés de precisarmos de hélio líquido para se esfriar um supercondutor, usaríamos o nitrogênio, que é bem mais barato. (NOVAK; ANDRÄ, 2007) 2. Áreas de atuação 2.1 Neuromagnetismo Uma das áreas mais interessantes de pesquisa atual é o estudo do cérebro. Constituído por células chamadas de neurônios ele ainda mantém muitos mistérios a serem revelados sobre os seres humanos. Questões mínimas como o pensamento, as emoções ainda não foram respondidas. Na tentativa de resolver algumas destas questões, foram desenvolvidos métodos experimentais. (BAFFA et al , 2000) Antes para se conseguir acessar o cérebro, era necessário um contato direto, com a implantação de eletrodos em sua superfície, hoje já não necessitamos desse método tão invasivo. Foram desenvolvidos métodos que conseguem fazer medidas com certa exatidão do nosso cérebro sem ter um contato direto, tais como a magnetoencefalografia (MEG), a eletroencefalografia (EEG), a medicina nuclear através da emissão de pósitrons (PET), dentre outras. Todas estas técnicas apresentam vantagens e desvantagens. A seguir iremos discutir mais sobre a magnetoencefalografia. (TRINDADE, 2004) Os neurônios são percorridos por correntes elétricas. Como Hans Oersted constatou em seus estudos, toda corrente elétrica é capaz de produzir um campo magnético, este campo magnético pode ser medido e através dele, saber de onde vem, é o chamado problema inverso. Modela-se a atividade elétrica neuronal como um dipolo de corrente Q que definimos por um vetor expresso pela relação. (ILMONIEME, 1993) sd iQ (1)
