PROPRIEDADES ELÉTRICAS DAS CÉLULAS E DOS TECIDOS

RESUMO

Nesse trabalho é possível associar o sistema elétrico ao sistema biológico, pois nas células ocorre continuamente o fluxo de íons, gerando uma diferença de potencial, que é uma propriedade elétrica. Esse acontecimento é essencial à vida das células e consequentemente aos tecidos e sistemas.

As diferenças na relação elétrico/biológico são poucas, e a principal delas é que o sistema elétrico utiliza elétrons para o movimento de suas cargas, já o sistema biológico, utiliza átomos e seus íons para realizar esse processo.

Sabendo que as células agem similarmente como sistema elétrico, é possível utilizar a energia para diagnósticos e tratamentos de patologias, sendo necessárias pesquisas na área para conseguir demonstrar a consistente ação da eletroterapia.

Introdução

Quando se compara um sistema elétrico com um sistema biológico, há a impressão que são completamente diferentes, porém verificamos que as células vivas necessitam da atividade elétrica para sua existência e os tecidos formados por elas mostram uma grande variedade de propriedades elétricas. A principal diferença entre a eletricidade no sistema biológico e a eletricidade nos equipamentos, é que a célula utiliza íons e/ou átomos para o movimento das cargas, enquanto os equipamentos utilizam elétrons.

Células como sistemas elétricos

As células vivas utilizam muitas das propriedades elétricas, como por exemplo, geram força eletromotriz – f.e.m. (é a energia elétrica produzida por unidade de carga dentro da fonte - unidade utilizada: volt); mantém a diferença de potencial – d.d.p. (é a diferença de trabalho necessário para mover uma carga de um ponto ao outro - unidade utilizada: volt); armazenam carga (capacitância: dispositivo passivo de armazenar carga elétrica); entre outros.

Uma célula comum tem entre 10 e 50 µm de diâmetro, o que a favorece, em termos elétricos, pois a via de condução que terá cerca de 1 nm. As células são consideradas circuitos molhados que operam em meio salino, o que requer um trabalho contínuo de reposição do seus componentes para não ter perda de cargas, para não permitir fluxo de corrente quando a via é desligada, isso tudo consome 50-60% da atividade metabólica. Aqui há uma diferença enorme com os circuitos comuns, pois eles são denominados secos e assim sendo precisam de reposição ocasionalmente, economizando seu gasto energético. Outra diferença é que os circuitos comuns utilizam elétrons que são leves e altamente móveis, já as células utilizam átomos e seus íons para a condução elétrica, que são pesados (quando comparados com o elétron). Devido à massa dos íons eles são mais lentos para realizar uma d.d.p., isso explica porque as alterações iônicas/celulares tem tempo de resposta em milissegundos e não em nanossegundos como no circuito eletrônico.

Os principais componentes utilizados pelas células são: As membranas celulares, que são formadas por moléculas proteolipídicas em dupla camada, formando uma área central que não permite a passagem de eletricidade, portanto pode ser considerada isolante. As membranas permitem a passagem seletiva de íons, sendo impermeáveis aos íons Na+ e permeáveis aos íons K+, gerando assim uma d.d.p. de 80mV; As bombas iônicas e os canais de difusão de íons, como os canais são relativamente permeáveis, as bombas controlam o fluxo de entrada dos íons, ela ejtam 2 íons de Na+ para cada íon de K+ que entra, mantendo assim um controle de cargas em toda membrana. Em resumo, as membranas celulares sustentam uma diferença de concentração de cargas, sendo auxiliadas pelos canais das bombas iônicas.

A separação de cargas cria uma d.d.p. e uma f.e.m. resultante entra as duas áreas de carga de cada lado da membrana, sendo possível criar uma força condutora controlada de fluxo iônico. Dependendo do tipo de célula, as d.d.p. variam entre 10 e 200mV através do seu diâmetro.

A célula como um sistema eletrificado

É quando consideramos a célula como um corpo carregado de carga que possui um campo elétrico (é o espaço em torno de qualquer partícula que possua carga) e pode influenciar outros corpos também carregados. A célula é a resultante eletrificada de dois fenômenos elétricos, um deles já foi mencionado e se trata da formação ativa de superfície de membrana carregada de carga, através da difusão de íons por meio dos canais e bombas iônicas. O segundo tipo é a membrana sendo considerada em trmos da eletrostática a medida que suas cargas de íons criam um fluxo de campo elétrico, irradiando para fora da sua superfície. Em torno dessa superfície é preciso ter moléculas que carregam carga (em geral negativa) e agem como uma massa iônica. A célula como sistema eletrificado,