Aula 3: Radiações Não Iônicas - Aplicações e Efeitos

Física e Biofísica Aplicada Aula 3 radiações nãoionizantes aplicações e efeitos Universidade Municipal de São Caetano do Sul Profa Dra Thaís Fernandes Schmidt O espectro eletromagnético httpandregodinhocfq8ablogspotcombr201306espectroeletromagneticohtml Aumento de energia Aumento de frequência Aumento de comprimento de onda Espectro eletromagnético QUÍMICA 2º Ano Leis da Radioatividade Imagem Original Horst Frank with some modifications by Jailbird Tradución da versión de Alebergen Creative Commons AttributionShare Alike 30 Unported Medição comprimento de onda em m cm ou nm Natureza das ondas Nossos estudos focarão na natureza ondulatória da radiação eletromagnética c ou v APLICAÇÕES E EFEITOS BIOLÓGICOS ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO Imagem Anders GNU Free Documentation License Imagem Fotografado por Stefan Kühn original uploader foi David GNU Free Documentation License Imagem UserFML Creative Commons AtribuiçãoPartilha nos Termos da Mesma Licença 25 Genérica Energia emitida pelo Sol sob a forma de radiação eletromagnética parte dessa energia liberada é vista como luz visível Outra parte é liberada na frequência infravermelho e ultravioleta que são faixas do espectro de luz não visíveis Imagem NASAs SDO Domínio Público RADIAÇÃO SOLAR Imagem NASA Domínio Público Esquema do Sol emitindo radiação na Terra Aplicações da radiações nãoionizantes httpsradiacaoblogwordpresscom20160701aplicacoesdasradiacoesnaoionizantesna medicinatextAlC3A9m20do20diagnC3B3stico2C20a20radiaC3A7C3A3ocausar20efeitos20colaterais20ao20paciente INFRAVERMELHO E LASER Imagem Inductiveload GNU Free Documentation License O espectro eletromagnético e algumas representações práticas CIÊNCIAS 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano IR aplicações httpsportalhospitaisbrasilcombrousodoinfravermelholongoivlnarecuperacaodepacientesdacovid19 Os raios infravermelhos longos são capazes de penetrar de cinco a sete centímetros no corpo aumentando suavemente a temperatura da superfície corpórea A energia do raio infravermelho longo calor é absorvida pelas células httpswwwscielobrjrbcfa48zrxDPYvKRKTVvhG9bLXTqformatpdflangpt Molecular organization of dengue fusion peptide in phospholipid monolayers revealed by tensiometry and vibrational spectroscopy Fusion by pore formation process Margaret Kielian and Félix A Rey NATURE REVIEWS MICROBIOLOGY VOLUME 4 JANUARY 2006 67 FLAG 98DRGWGNG CGLFGK110 Dengue fusion peptide FLAG 98DRGWGNGCGLFGK110 Mendes YS Alves NS Souza TLF Sousa IP Jr Bianconi ML et al 2012 The Structural Dynamics of the Flavivirus Fusion PeptideMembrane Interaction PLoS ONE 710 δ Fig 5 PMIRRAS spectra between 1700 and 1500 cm¹ for pure monolayers under airbuffer interface under F1Ag influence after 10 min adsorption at different surface pressure 12 20 and 30 mN m¹ in black red and blue respectively A POphosphocholine II monolayers B POPOPC II monolayers and C POPOPG II monolayers Graphical Abstract LASER Radiação eletromagnética visível ao olho humano Do inglês Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation que significa Amplificação da luz por emissão estimulada de radiação Possui características especiais formado por um feixe de luz colimado onde os fótons se propagam praticamente paralelos monocromático e coerente se concentrando em uma área bem definida Todos os fótons tem o mesmo comportamento e se propagam em uma mesma direção O feixe de laser é muito potente superior ao da luz emitida por uma lâmpada devido às grandes concentrações de energia em pequenas áreas Esta Foto de Autor Desconhecido está licenciado em CC BYSA TERAPIA FOTODINÂMICA Photodynamic therapy Fotoreativo induz morte celular Alta afinidade por mitocôndrias Sun MG et al Nature Cell Biol 9 10571065 2007 Green DR et al Science 281 1998 Junqueira H et al Phys Chem Chem Phys 4 23202328 2002 Fotossensibilizador azul de metileno Mecanismos essenciais para seres vivos membrana celular Membrana interna da mitocôndria Cadeia respiratória citocromoc carreadora de e Apoptose morte celular programada terapia fotodinâmica ruptura da membrana externa da mitocôndria Câncer Terapia FotodinâmicaPDT Citc Binding of Methylene Blue onto Langmuir Monolayers Representing Cell Membranes May Explain Its Efficiency as Photosensitizer in Photodynamic Therapy Fotossensibilizador azul de metileno Fotossensibilizadores produzem espécies reativas como oxigênio singlete causando danos moléculas AM interage com células tumorais tornandose fotoreativo Oxigênio singlete induz morte celular Carga positiva Espectro UVvis de AM em solução a 02 µM pH56 2e 1H AM Junqueira H et al Phys Chem Chem Phys 4 23202328 2002 Terapia fotodinâmica Presença de dímeros e monômeros Alta afinidade com membrana da mitocôndria 500 550 600 650 700 750 800 003 006 009 012 015 018 Abs ua nm azul de metileno 02M fraçمo monomérica fraçمo dimérica Cabeças polares Monocamadas de CL na interface arágua e na presença de AM Monocamadas de DOPC na interface arágua e na presença de AM Desestabilização na organização da monocamada 1300 1250 1200 1150 1100 1050 1000 002 001 000 001 002 grupos fosfato intensidade ua cm 1 CL AM CL grupos fosfato 1300 1200 1100 1000 002 001 000 001 002 grupos fosfato DOPC DOPC AM Intensidade ua cm 1 grupos fosfato grupos colina Grupos fostato inversão da posição das bandas a emissão de ondas eletromagnéticas provinda dessas fontes citadas e também de outras afeta os processos eletrofisiológicos que ocorrem em nosso corpo Propriedades elétricas de células e tecidos presentes principalmente nos sistemas nervoso muscular cardiomuscular e endócrino EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES efeitos térmicos efeitos nãotérmicos Efeitos biológicos das radiações nãoionizantes Causas aquecimento das células e tecidos do corpo humano a partir da absorção de energia eletromagnética pela água contida nessas estruturas EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃOIONIZANTES EFEITOS TÉRMICOS Ocorre quando a absorção da radiação eleva a temperatura corporal em certos níveis o corpo automaticamente regula a temperatura para a habitual cerca de 36C porém dependendo da intensidade de radiação o corpo não consegue mais manter a temperatura estável Isso ocorre em ocasiões em que o aumento de temperatura supere 1C podendo surgir outros efeitos adicionais EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES EFEITOS TÉRMICOS Aquecimento Opacidade da lente cristalino dos olhos o cristalino é composto por uma proteína similar à da clara do ovo a albumina Quando um ovo é cozido a albumina que normalmente é transparente fica opaca com aspecto leitoso EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES EFEITOS TÉRMICOS Catarata Imagem Ramesh NG Creative Commons AttributionShare Alike 20 Generic license Ovo cozido com o cristalino ocorre algo similar Como resultado a visão tornase embaçada com o passar do tempo podendo agravarse em cegueira Imagem Philipp Franko Zeitz Creative Commons Attribution Share Alike 30 Unported license Imagem André Koehne Domínio Público CIÊNCIAS 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano Olho humano com catarata Catarata em animais São causados por emissões eletromagnéticas induzidas de intensidade inferior às que ocasionam os efeitos térmicos e não por um aumento de temperatura localizado Alguns estudos apontam o uso de aparelhos de telecomunicação como possíveis causadores de interferências nos sistemas imunológico nervoso e cardiovascular EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃOIONIZANTES EFEITOS NÃO TÉRMICOS httpswwwgovbrincaptbrassuntoscausaseprevencaodocancerexposicaonotrabalhoenoambienteradiacoesradiacoesnao ionizantestextPrincipais20efeitos20C3A020saC3BAdetextAs20evidC3AAncias20sugerem20que20aWORLD20HEALTH20ORGANI ZATION2C20c2019 O uso de aparelhos celulares pode alterar o fluxo de íons através das membranas plasmáticas o que poderia influenciar as capacidades eletrofisiológicas das células nervosas alterando suas sinapses outros possíveis efeitos alterações na síntese de DNA e na transcrição de RNA EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃOIONIZANTES EFEITOS NÃO TÉRMICOS Alterações no fluxo de íons TSYBULIN O et al GSM 900 MHz cellular phone radiation can either stimulate or depress early embryogenesis in Japanese quails depending on the duration of exposure International Journal of Radiation Biology September 2013 899 756763 Pode ocorrer quando a radiação provinda de diversas fontes penetra nos tecidos modificando a estrutura da célula e de seus componentes se o DNA for atingido ocorre o que é chamado de Mutação A célula com o DNA modificado mutante passa a se reproduzir formando os tumores podendo espalharse para outras partes do corpo EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃOIONIZANTES EFEITOS NÃO TÉRMICOS Câncer Referências YOUNG HD FREEDMAN RA Sears e Zemansky Física IV São Paulo Person Addison Wesley 2004 HALLIDAY D RESNICK R WALKER J Fundamentos de Física Volume 4 Rio de Janeiro LTC editora 2004 TSYBULIN O et al GSM 900 MHz cellular phone radiation can either stimulate or depress early embryogenesis in Japanese quails depending on the duration of exposure International Journal of Radiation Biology September 2013 899 756 763