A FÍSICA NA MEDICINA
A palavra “física” aparece em muitos contextos médicos. Até recentemente, na Inglaterra, um professor de física era na verdade um professor de medicina.
As palavras "physicist" e "physician" têm raízes comuns na palavra grega "physiké" que significa ciência da natureza. Hoje, a primeira coisa que um médico faz após levantar a história médica de seu paciente é o exame físico. Durante esse exame ele usa o estetoscópio, ouve os sons do pulmão, mede a frequência cardíaca, a pressão e a temperatura, os reflexos e outras formas de aplicar a física. Nesse contexto, um médico, como qualquer profissional da área da saúde, precisa ter conhecimentos científicos de física e biologia.
Segundo Cameron (1978), o termo “física médica” refere-se a dois grandes campos do conhecimento: a aplicação da física para entender as funções no corpo humano, na saúde e na doença e aplicações da física na prática da medicina.
A primeira dessas aplicações poderia ser chamada física da fisiologia humana; a segunda inclui tópicos como a física do estetoscópio, aplicações médicas do laser , ultrassom, radiação e assim por diante.
BIOFÍSICA NA ENFERMAGEM
A Enfermagem, a área médica focalizada neste trabalho, trata do conhecimento que visa reabilitar o ser humano por meio de terapias específicas, fazendo uso de agentes físicos e naturais, como por exemplo, a eletricidade, o calor, a luz, o frio, a água, a radiação, sejam tais recursos monitorados por aparelhos ou não.
Em geral, o principal desafio do enfermeiro é manter ou recuperar a capacidade funcional de seu paciente, visando a cura de fato. Para realização de seu papel, como qualquer outro profissional, precisa contar com um aliado fundamental: o conhecimento científico. Então busquemos no mundo da biologia e da física – na Biofísica - as ferramentas necessárias para uma prática profissional correta e eficiente.
MODELAGEM NA BIOFÍSICA
Apesar dos físicos saberem que o mundo físico obedece às leis físicas, eles reconhecem que a descrição matemática de algumas situações é muito complexa para permitir soluções. Por exemplo, se você arrancar um pequeno pedaço da página de um livro e o deixar cair, ele girará várias vezes até chegar ao chão. Sua trajetória será determinada pelas leis da física, mas é quase impossível escrever a equação que descreve exatamente esta trajetória. Os físicos concordam que a força da gravidade o obrigará a se mover em direção ao chão, se nenhuma outra força interferir. Mas, a sua trajetória pode ser afetada pela presença de correntes de ar, eletricidade estática, e outros fenômenos.
Da mesma forma, embora as leis da física estejam envolvidas em todos os aspectos da função do corpo humano, cada situação é tão complexa que é quase impossível predizer o seu comportamento exato, a partir do que sabemos da física. Contudo, um conhecimento das leis da física ajuda o nosso entendimento da fisiologia animal, vegetal, e do ambiente onde os seres vivos vivem. Geralmente, na tentativa de entender um fenômeno físico o simplificamos, selecionando suas características principais e ignoramos aquelas que acreditamos serem menos importantes. Nossa descrição pode ser considerada apenas parcialmente correta, mas é provavelmente melhor do que nada.
Tentando entender os aspectos físicos do corpo humano, freqüentemente recorremos a analogias. As analogias nunca são perfeitas! Por exemplo, de certa maneira o olho é análogo a uma câmara de vídeo; a analogia é pobre quando o filme, que pode ser substituído, é comparado à retina, o detector de luz do olho. Neste texto, freqüentemente usaremos analogias para ajudar na explicação de alguns aspectos da física do corpo. Esperamos ter sucesso, mas, por gentileza, lembrem-se de que todas as explicações, em certo grau, são incompletas.
A situação real é sempre mais complexa do que aquela que descrevemos. Muitas analogias usadas pelos físicos empregam MODELOS . Fazer modelos é muito comum nas atividades científicas.
Existem os modelos matemáticos representados por equações que podem ser usadas para descrever e predizer o comportamento físico de alguns sistemas. No mundo da física tais equações são comuns. Algumas são de uso tão geral que são referidas como leis. Por exemplo, a relação entre força (F), massa (m), e aceleração (a), usualmente escrita como F=ma, é conhecida como a Segunda Lei de Newton.
Uma das palavras favoritas dos físicos é função. O símbolo para função (f) não deve ser confundido com o símbolo para força (F). A equação P = f(H) significa que a pressão é uma função da altura H. Ela não diz como o peso e a altura estão relacionados ou quais outros fatores estão envolvidos no modelo. É uma espécie de taquigrafia matemática. No campo médico podemos escrever R = f(P) para indicar que a razão de pulsação R é uma função da potência P produzida pelo corpo. O próximo passo, omitir o f e escrever uma equação que diz como as grandezas estão relacionadas umas com as outras, é difícil.
Alguns modelos são tão grosseiros que somente são úteis para servirem de guias a modelos melhores. Muitas funções do corpo são controladas por homeostasia, através de um sistema análogo ao controle de realimentação (“feedback”) na engenharia. O controle de uma grandeza que varia com o tempo dependerá da análise da amostra do que está sendo produzido. Esta amostra serve como um sinal para manter a produção da grandeza em um nível desejado.
Por exemplo, o controle do nível de cálcio do sangue é um exemplo de “feedback” negativo. Se o nível ficar muito baixo, o corpo libera cálcio dos ossos para aumentar o seu nível sanguíneo. Se muito cálcio é liberado, o corpo abaixa o nível de cálcio sanguineo, removendo-o através da excreção renal.
Várias doenças encontram-se diretamente relacionadas ao fracasso dos mecanismos de controle do corpo, ainda pouco entendidos,. Por exemplo, quando o corpo cresce, suas células aumentam em número até ele atingir o tamanho adulto, e então o corpo permanece mais ou menos constante no tamanho sob algum tipo de controle de “feedback”. Ocasionalmente algumas células não respondem a este controle e proliferam desordenadamente dando origem a tumores.
ATIVIDADES
• Faça uma pesquisa relatando a utilização da palavra física na medicina.
• Pesquise o termo homeostasia. Explique seu significado e dê um exemplo relacionado com o corpo humano.
• De que forma o alcoolismo é uma doença que envolve “feedback” positivo? Explique.
Texto traduzido de:
CAMERON, J., SKOFRONICK, J.G. Medical physics. New York: John Wiley & Sons, 1978 , p.03 – 05.