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2015-03-17T09:02:29Z

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[[Imagem:SQ Lethal Injection Room.jpg|thumb|right|250px|Câmara para a execução da pena capital por injeção letal. Drogas anestésicas e o [[cloreto de potássio]] (adequadamente diluído), a droga mortal, afetam diretamente os mecanismos bioelétricos do sistema nervoso central, levando primeiro à perda de consciência; e fatalmente à hipersensibilidade do sistema de controle pulmonar e do coração, que superexcitado, entra em [[fibrilação]].]]
A '''Bioeletricidade''', o '''Biomagnetismo''', ou de forma geral o '''Bioeletromagnetismo''' são hoje nomenclaturas utilizadas para referir-se aos fenômenos [[eletricidade|elétricos]], [[magnetismo|magnéticos]] ou [[eletromagnetismo|eletromagnéticos]] quando ocorrem no âmbito dos organismos vivos. Frente ao conhecimento moderno, "bioeletromagnetismo" em nada acrescenta conceitualmente ao [[eletromagnetismo]] estudado primariamente em [[Física]], a não ser o fato de que enfoca-se a manifestação de tais fenômenos em sistemas biológicos. O bioeletromagnetismo rege-se por tal exatamente pelas mesmas regras do [[eletromagnetismo]].

O termo bioeletricidade atrela-se usualmente aos [[potencial eléctrico|potenciais eléctricos]] e [[corrente eléctrica|correntes eléctricas]] que são produzidos ou que ocorrem em organismos vivos. Os potenciais são gerados por uma diversidade de processos biológicos .<ref>"bioelectricity". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica Online. Encyclopædia Britannica Inc., 2013. Web. 27 Dez. 2013 <http://www.britannica.com/EBchecked/topic/65834/bioelectricity>.</ref>

A existência de [[potencial elétrico|diferença de potencial elétrico]] através das [[Membrana plasmática|membranas]] de todas as [[células]] do [[corpo]] é [[Comprovação científica|verificada cientificamente]], e algumas células como as do [[sistema nervoso]] ([[Neurônios|neurais]]) se especializaram de forma a constituírem sistemas cuja função central é a de disparar, propagar e processar impulsos elétricos. Os [[sistema nervoso|sistemas nervosos]] dos animais, estruturados principalmenente por [[neurônio]]s, constituem ''per facto'' intrincados [[circuito elétrico|circuitos elétricos]].

Nos mecanismos fisico-químicos que levam às diferenças de potencial elétrico através das membrana os [[íons]] mais importantes e quase sempre envolvidos são: [[Sódio|Na+]], [[Potássio|K+]] e [[Cloro|Cl-]]; e entre os processos indispensáveis ao metabolismo celular podem-se destacar a [[bomba de sódio potássio]]; que regula a concentração intracelular dos correlatos íons; e o [[potencial de ação]], responsável por disparar o mecanismo de propagação de impulsos elétricos no interior das células (com destaque para as nervosas).

== Contexto histórico ==
No século XVIII, o médico e físico italiano [[Luigi Galvani]] registrou o fenômeno no qual as [[perna]]s de uma [[rã]] contraíam-se quando solicitadas por fontes de eletricidade estática. Galvani não reconheceu a identidade entre a [[eletricidade estática]] e o que à época denominou "eletricidade animal" como causa para o fenômeno, pois ''per facto'' a definição atual de eletricidade estática não era à época estabelecida, sendo tal identidade apenas posteriormente identificada <ref name="Historia_Ciência">Mosley, Michael; Lynch, John - Uma História da Ciência; Experiência, Poder e Paixão - BBC - Jorge Zahar Editor Ltda - Rio de Janeiro - RJ - 2011 - {{ISBN|978-85-378-0457-5}} </ref>.

Luigi e muitos de seus contemporâneos consideravam que a ativação dos músculo da rã - e dos demais seres vivos - era resultando de uma substância fluída que percorria os nervos, a "eletricidade animal"<ref name="Historia_Ciência"/>; hipótese que pode-se em princípio entender como uma literal definição de "bioeletricidade". Não tardou para que a "eletricidade animal", para Galvani produzida pela própria musculatura da rã mesmo depois de morta <ref name="Historia_Ciência"/>, fosse proposta como o [[fluido vital]] responsável por animar a matéria bruta ([[vitalismo]]).

Para o físico também italiano [[Alessandro Volta]], contemporâneo a Galvani, a eletricidade que fazia a perna da rã mover-se era contudo "metálica", uma espécie de "eletricidade química" de origem externa ao tecido biológico, hipótese que veio a se confirmar mais tarde com o advento da [[Pilha de Volta|pilha elétrica]] <ref name="Historia_Ciência"/>.

O advento da [[Pilha|pilha elétrica]], impulsionado pela acalorada contenda entre Volta e Galvani acerca da natureza da "bioeletricidade"<ref name="Historia_Ciência"/>, representa um marco na história do eletromagnetismo frequentemente celebrado mesmo hoje em dia: pela primeira vez dispunha-se de uma fonte constante de eletricidade capaz de permitir o seu estudo detalhado.

É na época que desenrola-se a contenda entre Volta e Galvani que escreve-se a clássica obra de [[Mary Shelley]], "[[Frankenstein]]".

No paradigma científico atual, o conceito de bioeletricidade confunde-se com exatidão ao conceito de eletricidade descrito em qualquer livro de física; expressando em acréscimo, quando muito, apenas o fato de os fenômenos elétricos em consideração darem-se atrelados à processos que se classificam como biológicos. As ideias de uma "eletricidade animal" distinta e de um "fluido vital" vão-se há tempos na história da ciência <ref name="Historia_Ciência"/>.

== Bioeletricidade ==

A [[eletricidade]] é um processo natural inerente a todo e qualquer [[sistema (física)|sistema]] [[matéria|material]], sendo a [[Lei de Coulomb|interação elétrica]] a interação central para se estabelecer a [[Modelo atômico|estrutura da matéria]] conforme hoje concebida. Todas as [[reação química|reações químicas]], incluso as [[bioquímica]]s, são explicadas mediante a [[ligação química|interação eletrônica]] dos [[átomo]]s, [[molécula]]s ou [[íon]]s.

Nos [[organismo]]s [[vida|vivos]] todas as [[célula]]s operam sob tal princípio; contudo células especiais no [[cérebro]] e em todo o [[corpo]] são melhor compreendidas apenas mediante explicitação direta de seu comportamento elétrico. As percepções de [[Sistema sensorial|estímulos ambientais]] ligam-se diretamente a mecanismos biológicos de conversão de sinais estimulantes em impulsos elétricos reconhecíveis pelos sistemas do organismo. Cada padrão da [[luz]], [[som]], [[calor]], [[dor]], cada contração muscular dos dedos, cada [[pensamento]], traduz-se em uma seqüência de pulsos elétricos codificado, armazenado e interpretado no sistema nervoso central dos organismo superiores.

Os processos elétricos que promovem esta comunicação entre as células ocorrem em uma solução, com as substâncias e elementos necessários dissolvidos na água. Quando uma substância como o [[Sódio|sal]] (NaCl) se dissolve em [[água]], ela deixa de existir como uma entidade neutra e se dissocia em íons (no caso do [[sal]], ele se dissocia no [[cátion]] sódio, [[Sódio|Na+]], e no [[ânion]] cloreto, [[Cloro|Cl-]]). Os átomos ou mesmo moléculas podem igualmente perder ou ganhar [[elétrons]], tornando-se também [[íons]] .

Os íons possuem cargas positivas e negativas, e o movimento destes íons carregados dentro e fora da célula viva implicam movimento de cargas elétricas. Focando-se no neurônio mas podendo-se igualmente estender o raciocínio às demais células corporais, as [[organelo|organela]]s de uma célula [[neurônio|neuronal]] encontram-se imersas no [[citoplasma]], fluído aquoso encerrado pela membrana plasmática, no qual diluem-se várias substâncias, com destaque para moléculas [[proteína|protéicas]] e os íons de [[sal|sais]] inorgânicos. Externamente, a célula é banhada também pelas substâncias diversas, entre elas as que alimentam a célula, criando condições para que essa possa realizar e manter seu metabolismo.

A habilidade das células nervosas em processar a informação elétrica depende das propriedades especiais da [[Membrana plasmática|membrana celular]], que controla o fluxo de substâncias entre o interior e o exterior da célula. Canais sobre a membrana permitem que certas substâncias e íons passem do meio interno para o meio externo da célula e vice-versa; alguns espontaneamente, outros sob imposição do mecanismo bioquímico atrelado ao canal. Os movimentos iônicos através dos canais são também influenciados pelo processo de [[osmose]], promovendo a difusão das susbstâncias no meio aquoso. A membrana mostra-se assim, de forma ativa ou passiva, ou permeável, ou semipermeável ou impermeável a cada uma das substâncias em consideração.

O estudo destes mecanismos bioelétricos define a [[eletrofisiologia]].

=== Impulso nervoso ===
[[Imagem:Potassium chloride.jpg|thumb|right|250px|O cloreto de potássio adequadamente diluído, quando injetado no sistema sanguíneo, afeta diretamente as concentrações de íons tanto externa quanto internamente às células. O resultado é uma diminuição substancial do [[potencial de ação#Limiar e início|limiar de excitação]] necessário para se disparar um impulso nervoso ([[potencial de ação]]). Qualquer ruído elétrico externo torna-se capaz de dispará-lo, e o sistema nervoso afetado colapsa dada a sua hipersensibilidade.]]

Em um estado não excitado o neurônio (e demais células) mantém a concentração de íons sódio em seu interior mais baixa do que a concentração no meio externo, e a concentração de íons potássio interna maior do que a concentração em seu exterior; de tal forma que, quando não excitado, há uma [[tensão elétrica|diferença de potencial elétrico]] entre o interior e o exterior do neurônio, sendo o interior negativo em relação ao exterior em cerca de 70 [[mili]]volts. Ao receber um estímulo através de um neurotransmissor adequado nas regiões sinápticas, canais específicos na membrana neuronal subitamente se abrem; íons sódio adentram rapidamente a célula na região em questão e íons sódio a abandonam. As variações de concentração dos íons leva à uma inversão de polaridade entre o meio externo e a região interna nas proximidades do estímulo em valor que usualmente supera os +30 milivolts. Essa diferença de tensão mais alta do que 30mV - o [[potencial de ação]] - induz canais próprios subjacentes a também se abrirem, o que leva a uma onda de inversão de polaridade ao longo de toda a membrana celular (ao longo do [[axônio]] no caso do neurônio). O restabelecimento também rápido do potencial de repouso via mecanismo ativo da membrana ([[bomba de sódio potássio]]) faz com que, no global, um pulso elétrico de cerca de 30mV seja visto se propagando ao longo da extensão da membrana (e do axônio no caso do neurônio) em meio a regiões posterior e anterior caracterizadas por uma diferença de potencial de -70mv. <ref name=":0">Cartner, Rita; et alii - O livro do Cérebro - Rio de Janeiro - Agir - 2012. ISBN: 978.85.220-1361-6 </ref>

== Biomagnetismo ==

Os [[tubarão|tubarões]] são muitas vezes descritos como possuidores de estruturas que lhes permitem perceber campos elétricos imperceptíveis para a maioria de seres humanos, e outros animais, tal como a[[enguia|enguia elétrica]], são capazes de gerar grandes campos elétricos ao redor de seus corpos. Há também animais que têm sensores biológicos altamente sensíveis ao [[magnetismo]]. O [[pombo-correio]] bem como algumas espécies de [[migração de aves|pássaros migratórios]] utilizam um "sistema de navegação' baseado no [[campo magnético]] da [[Terra]] para estabelecerem orientação espacial em seus [[voo]]s.

O [[metabolismo]] celular também dá origem a campos magnéticos. Embora em intensidade muito menos evidente do que os campos elétricos usualmente envolvidos no processo - e por tal tecnologicamente muito menos explorado - o termo biomagnetismo é usualmente utilizado para designar campos magnéticos que têm origem nos processos físicos que tomam lugar em sistemas biológicos. Em senso comum, biomagnetismo é usualmente confundido com bioeletricidade, sendo sem rigor - e de forma incorreta - por vezes usado como sinônimo de bioeletricidade.

== Bioeletromagnetismo e Tecnologia ==

O Bioeletromagnetismo é resultante da corrente elétrica variável produzidas entre outros pelos [[Potencial de ação|potenciais de ação]] ao longo das membranas celulares, e designa os [[ondas eletromagnéticas|campos eletromagnéticos]] por elas então gerados através do [[fenômeno]] de [[indução eletromagnética]] descritos via leis de [[Lei de Faraday|Faraday]] e [[Lei de Ampère|Ampère]] (ver [[equações de Maxwell]]). Em estrito designa a emissão de [[onda eletromagnética|ondas eletromagnéticas]] pelos organismos vivos em virtude dos processos inerentes ao seu metabolismo.

Assim como a bioeletricidade, o bioeletromagnetismo é um aspecto comum a todos as sistemas vivos, incluindo plantas e animais, contudo destaca-se no âmbito dos sistemas nervosos dos animais por atrelar-se diretamente às estruturas cerebrais e aos processos inerentes a tais sistemas; e às pesquisas dos mesmos. É amplamente explorado em aparelhos que visam a explorar o funcionamento do [[córtex cerebral|córtex cerebral.]] Sensores eletromagnéticos atados à cabeça ou outras partes do corpo permitem a percepção dos sinais biologicamente gerados e o envio dos mesmos à [[computador]]es, que conseguem não apenas estabelecer as áreas biológicas sendo ou não ativadas por processos internos ou estímulos externos como também identificar, nos casos mais sofisticados, a natureza da informação sendo ali processada. Hoje, a partir de sensores eletromagnéticos conectados na [[Lobo occipital|parte posterior da cabeça]] (sobre o [[córtex visual]]) já se pode inclusive produzir, via sinais capitados, mesmo que em baixa definição, uma imagem eletrônica do que o paciente está a observar; algo equivalente a utilizar os [[olho]]s do [[ser humano|observador]] em lugar de uma [[câmera digital|câmera eletrônica]] tradicionalmente conectada ao computador <ref name=":0" />.

A compreensão de que o sistema nervoso dos animais, incluso o humano, é em essência um circuito elétrico tem permitido significativos avanços não apenas no estudo e compreensão do funcionamento destes sistemas mas também na área da [[biotecnologia]], que volta-se à interação corpo-máquina. [[Capacete]]s especialmente construídos conseguem hoje induzir estados de consciência incomuns, a exemplo a indução de "[[Projeção da consciência|experiência fora do corpo]]". [[Olho biônico|Olhos biônicos]] implantados em pessoas com deficiência ocular permitem hoje [[cegueira|cego]]s voltarem a enxergar; [[amputação|membros amputados]] são substituídos por [[prótese]]s que, conectadas aos nervos interrompidos, em pouco ficam a dever aos membros originais; computadores são comandados pelo [[pensamento]], e até mesmo partes do [[cérebro humano]] ([[hipocampo]]) já podem ser substituídas por [[chip]]s [[eletrônica|eletrônicos]] adequadamente projetados <ref name=":0" />.

== Termos relacionados ==

[[Bioenergética]] designa o estudo das formas de [[energia]] e de suas inerconversões no âmbito relevante aos sistemas biológicos, aos organismos vivos. A [[Biodinâmica]] trabalha com os conceitos físicos envolvidos na [[motricidade]] inerente aos organismos.

Dentro do campo das [[Biomedicina|ciências biomédicas]], [[Engenharia biomédica|engenheiros biomédicos]] projetam e fazem uso de conceitos e teorias de circuitos eletrônicos contudo aplicando-os à [[biologia molecular]], [[farmacologia]], e [[fisiologia]]. Nesta área e no âmbito da biotencologia, dadas as propriedades de suas membranas e à forma como respondem a estímulos bioquímicos, há os que comparem a célula a um [[transístor]]. O Bioeletromagnetismo é também associado com os "circuitos" biológicos que determinam os [[Relógio biológico|biorrítmos]] e à [[cronobiologia]]. O [[Biofeedback]] é usado em [[fisiologia]], e a [[psicologia]] o utiliza para explicar ciclos rítmicos das características emotivas, mentais, físicas e também em uma técnica para ensinar o controle sobre estas funções bioelétricas.

Na [[biotecnologia]] busca-se levar ao extremo a interação homem máquina, o que tem permitido a construção de [[Biônica|organismos biônicos]], [[ciborgue|ciborgues]], e no âmbito da [[cibernética]] busca-se construir um autômato inteiramente eletromecânico, e em princípio último, à imagem e semelhança do seu genitor biológico, também pensante.

== {{Ver também}} ==

* [[Pseudociência]]
* [[Dualismo]]
* [[Vitalismo]]
* [[Magnetismo animal]]

* [[Ciência]]
* [[Vida]]
* [[Química]]
* [[Bioquímica]]
* [[Física]]
* [[Carga elétrica]]
* [[Modelo atômico|Estrutura da matéria]]
* [[Eletricidade]]
* [[Magnetismo]]
* [[Eletromagnetismo]]
* [[Equações de Maxwell]]
* [[Biologia]]
* [[Genética]]
* [[Neurologia]]
* [[Fisiologia]]
* [[Física Médica]]

{{referências}}

{{Portal3|Biologia|Química}}

[[Categoria:Fisiologia]]
[[Categoria:Bioquímica]]
[[Categoria:Biologia celular]]
[[Categoria:Neurologia]]
[[Categoria:Neurocirurgia]]
[[Categoria:Genética]]
[[Categoria:Compostos químicos]]
[[Categoria:Biofísica]]

Bioeletricidade - Histórico de revisões

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