Prof º Ms. Clóvis Piáu HENEINE, IF Biofísica Básica, 2005. De que

Prof º Ms. Clóvis Piáu
DURÁN, J.E.R. Biofísica –Fundamentos e Aplicações, 2006.
Biofísica
Área de conhecimento interdisciplinar;
Tem
como
pré-requisitos
os
conhecimentos fundamentais da física,
biologia, química, bioquímica e cálculo;
Estuda em escala macro e microscópica
os fenômenos físicos e químicos;
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005.
De que se compõem os seres vivos?
- Célula...
- Átomos...
- Substâncias...
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
Qual a composição do Universo?
- Objetos...
- Cores...
- Sons...
- Movimentos...
- Seres com vida...
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
Composição Fundamental
Matéria – objetos, corpos, alimentos
Energia – calor, luz, som, trabalho
Espaço – distâncias, áreas e volumes
Tempo – sucessão dia/noite, espera
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
Composição Fundamental
Os componentes fundamentais são
também
denominados
grandezas,
qualidades ou dimensões fundamentais.
Todos tem noção subjetiva e objetiva
desses componentes
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
Composição Fundamental
As grandezas Naturais definem a
composição e os fenômenos que ocorrem
no Universo, de maneira Qualitativa. Para
definição
Quantitativa
usam-se
os
Números.
Com números é sempre possível definir
a quantidade de cada componente.
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
“A Biofísica é o estudo da matéria,
energia, espaço e Tempo nos Sistema
Biológicos”.
Os seres vivos, fazendo parte do
Universo, são compostos de matéria,
utilizam e produzem energia, ocupam
espaço próprio, e vivem na dimensão
tempo.
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
“A Biofísica é o estudo da matéria,
energia, espaço e Tempo nos Sistema
Biológicos”.
A composição , estrutura e função
qualitativa
dos
seres
vivos
é
quantitativamente definida por números
adequados, com o uso das Grandezas
Fundamentais e Derivadas.
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INMETRO, 2008
Medidas: unidades fundamentais
1960 – SI (Sistema Internacional)
Grandezas
Nome
comprimento
massa
tempo
corrente elétrica
temperatura termodinâmica
quantidade de matéria
intensidade luminosa
quantidade catalítica
metro
quilograma
segundo
ampère
kelvin
mol
candela
Katal
Símbolo
m
kg
s
A
K
mol
cd
kat
MKS – metro, quilograma e segundo
CGS – centímetro, grama e segundo
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
– é a medida da quantidade de
matéria de um ser vivo. Sob a ação da
gravidade, a massa exerce uma Força, que é
o peso.
A massa dos indivíduos das espécie
humana varia com diversos fatores. Na
biologia médica, é um indicador do estado
de higidez dos indivíduos.
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
A área ou superfície corporal é medida
em m2 ou cm3.
O volume é o m3, o litro (l) e o mililitro
(ml).
A densidade é a relação entre massa e
volume:
d=
Massa = m =
Volume L3
ML3
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
A densidade dos tecidos biológicos é
próxima a densidade da água (excetuando o
tecido ósseo).
Os seres vivos, por suas partes
(membros, órgãos), seus componentes
(sangue) estão em constante movimento.
Esse fenômeno é medido pela velocidade.
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
A aceleração é a variação
velocidade em razão do tempo.
v = Espaço = L = LT-1
Tempo
T
a =
∆ V = LT-1 = LT-2
Tempo
T
da
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
A aceleração possibilita calcular a
ejeção cardíaca e a corrente sanguínea.
Se o espaço percorrido aumenta em
função do tempo, a aceleração é positiva, se
diminui, é negativa. Se constante, é
uniforme.
A aceleração da gravidade na Terra é:
g = 9,8 m/s2
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
A força é o produto da massa pela
aceleração.
F = massa X aceleração = MLT-2
Está presente em todas as estruturas e
processos biológicos.
A unidade de medida da força é o
Newton.
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
A energia pode produzir trabalho.
O trabalho pode produzir energia.
A energia e trabalho são definidos
como produto da força vezes a distância
percorrida pela força.
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
O trabalho representa a principal
atividade do ser vivo. Toda manifestação
biológica se faz através do Trabalho ou da
Energia.
A contração muscular – trabalho
retirado da energia elétrica dos músculos.
A síntese de proteínas – trabalho
retirado da energia elétrica dos alimentos
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HENEINE, I.F. Biofísica Básica, 2005
O trabalho
associados a:
Joule –
deslocamento
ou
a
energia
estão
relação entre força e
Potência – relação trabalho e tempo.
Pressão – força agindo sobre uma área.
Prof º Ms. Clóvis Piáu
OLIVEIRA, Jarbas de(ORG). Biofísica para ciências biomédicas, 2004.
Diluições:
Métodos laboratoriais nos quais uma
quantidade de uma substância é adicionada
a outra para reduzir a concentração de uma
das substâncias.
É uma expressão de concentração, e
não de volume.
Diluir: 1 em 10; 1 para 10; 1/10
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OLIVEIRA, Jarbas de(ORG). Biofísica para ciências biomédicas, 2004.
Diluições:
O menor número corresponde ao
número de partes da substância que está
sendo diluída.
O maior número refere-se ao número
total de partes da solução final.
Objetivo: obter 10mL da solução final
onde exista a combinação de 1mL com 9mL.
Prof º Ms. Clóvis Piáu
OLIVEIRA, Jarbas de(ORG). Biofísica para ciências biomédicas, 2004.
Soluções:
São misturas de substâncias. A maioria
das soluções podem ser compostas de duas
partes ou fases (dispersa/dispersante).
Soluções percentuais
Preparar 400mL de NaCl a 5%
Soluções molares
peso atômico do Na= 23
peso atômico do Cl= 35,5
Prof º Ms. Clóvis Piáu
OLIVEIRA, Jarbas de(ORG). Biofísica para ciências biomédicas, 2004.
Força:
É uma grandeza vetorial. Para
,
descrevê-la, qualquer
que seja sua
natureza, é necessário conhecer a direção,
sua intensidade e o sentido.
As forças fundamentais são forças de
interação entre os corpos macroscópios
e/ou partículas elementares.
Prof º Ms. Clóvis Piáu
DURÁN,J.E;R. Biofísica-fundamentos e aplicações, 2003.
Força:
Gravitacionais
–
resultante
interação entre as massas.
da
Eletromagnéticas – resultante
interação entre cargas elétricas.
da
Nucleares (fracas/fortes)
Prof º Ms. Clóvis Piáu
DURÁN,J.E;R. Biofísica-fundamentos e aplicações, 2003
Forças elásticas:
Tração: quando o corpo é submetido à
ação de duas forças, com sentidos relativos
de afastamento em suas dimensões
lineares.
Prof º Ms. Clóvis Piáu
DURÁN,J.E;R. Biofísica-fundamentos e aplicações, 2003
Forças elásticas:
Compressão: quando o corpo é
submetido à ação de duas forças, com
sentidos
relativos
de
aproximação,
aplicadas em pontos diferentes.
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DURÁN,J.E;R. Biofísica-fundamentos e aplicações, 2003
Forças elásticas:
Flexão: quando o corpo é submetido
pelo menos à ação de três forças, sendo
duas no mesmo sentido e a outra em
sentido contrário.
Prof º Ms. Clóvis Piáu
DURÁN,J.E;R. Biofísica-fundamentos e aplicações, 2003
.
Forças elásticas:
Torção: quando um corpo é submetido
à ação de pares de forças que agem em
sentidos opostos e em planos diferentes.