Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano e suas relações nos sistemas biológicos CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano O ELETROMAGNETISMO NO DIA A DIA • Na era em que vivemos, com a informação tendo que chegar o mais rápido possível ao seu destino, as ondas eletromagnéticas são bastante utilizadas em aparatos tecnológicos que permitem essa velocidade necessária; • as ondas são utilizadas desde em controles remotos até em celulares. Mais recentemente, começaram a ser empregadas em aparelhos com conexão wi-fi e bluetooth. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano Imagem: Anders / GNU Free Documentation License. Imagem: Fotografado por Stefan Kühn, original uploader foi David / GNU Free Documentation License. Imagem: User:FML / Creative Commons Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma Licença 2.5 Genérica. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano RADIAÇÃO SOLAR • 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: NASA's SDO / Domínio Público. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano O espectro eletromagnético e algumas representações práticas Imagem: Inductiveload / GNU Free Documentation License. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano Esquema do Sol emitindo radiação na Terra Imagem: NASA / Domínio Público. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano MEDIÇÃO (Hertz): • Hertz (Hz) é a grandeza que mede a frequência da radiação eletromagnética. A Frequência é dada pela quantidade de oscilações elétricas e magnéticas por segundo; • variações: quilo-hertz (kHz), mega-hertz (MHz) e giga-hertz (GHz); CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano • 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. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano TIPOS RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS • Existem dois tipos de radiação eletromagnética liberadas de alguns aparelhos que fazem parte do cotidiano das pessoas. São elas: – radiações não ionizantes; – radiações ionizantes. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES • São aquelas que não modificam a estrutura do átomo. Porém, um longo período de exposição a esse tipo de radiação pode causar problemas à saúde. • Ex.: Telefone celular, televisão, micro-ondas e rádio. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES • Os principais efeitos dessas radiações podem ser divididos em dois grupos: – efeitos térmicos; – efeitos não térmicos. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES EFEITOS TÉRMICOS • Causas: aquecimento das células e tecidos do corpo humano a partir da absorção de energia eletromagnética pela água contida nessas estruturas. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES EFEITOS TÉRMICOS Aquecimento • Ocorre quando a absorção da radiação eleva a temperatura corporal; • em certos níveis, o corpo automaticamente regula a temperatura para a habitual (cerca de 36°); • porém, dependendo da intensidade de radiação, o corpo não consegue mais manter a temperatura estável. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano • 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 1°C, podendo surgir outros efeitos adicionais. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES EFEITOS TÉRMICOS Catarata • 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; Ovo cozido Imagem: Ramesh NG / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic license. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano • com o cristalino ocorre algo similar. Como resultado, a visão torna-se embaçada com o passar do tempo, podendo agravar-se em cegueira. Olho humano com catarata Catarata em animais Imagem: Philipp Franko Zeitz / Creative Commons AttributionShare Alike 3.0 Unported license. Imagem: André Koehne / Domínio Público. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES EFEITOS NÃO TÉRMICOS • São causados por emissões eletromagnéticas induzidas, de intensidade inferior às que ocasionam os efeitos térmicos, e não por um aumento de temperatura localizado; • estudos apontam o uso de aparelhos de telecomunicação como possíveis causadores de interferências nos sistemas imunológico, nervoso e cardiovascular. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES EFEITOS NÃO TÉRMICOS Alterações no fluxo de íons à nível celular • O uso de aparelhos celulares pode alterar o fluxo de íons através das membranas plasmáticas, afetando, com isso, as capacidades eletrofisiológicas das células nervosas, alterando suas sinapses; • outros efeitos: alterações na síntese de DNA e na transcrição de RNA. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES EFEITOS NÃO TÉRMICOS Problemas no Sistema Imunológico • O sistema imunológico pode ser afetado com a exposição aos raios UVB (tipo de radiação ultravioleta emitido pelo Sol), que penetram no corpo pela pele; • com a exposição acentuada, o sistema de defesa tanto é enfraquecido, podendo-se desenvolver um câncer de pele, como também debilita a defesa contra outras doenças infecciosas. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES EFEITOS NÃO TÉRMICOS Câncer • 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 espalhar-se para outras partes do corpo; CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano • obs.: É importante lembrar que, dependendo do tipo de câncer, ele pode ser causado por diversos fatores; • exemplos: – a superexposição aos raios solares desencadeia a obtenção de um câncer de pele; – fatores genéticos podem facilitar a presença de um câncer de mama; – uso de cigarro em excesso leva à contração do câncer de pulmão; – presença de alguns vírus podem causar leucemia. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano RADIAÇÕES IONIZANTES • São aquelas capazes de modificar (ionizar) a estrutura de átomos e moléculas, podendo danificar as células e alterar o DNA, o que gera doenças graves; • ex.: Raios X e exames de tomografia computadorizada. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano RADIAÇÕES IONIZANTES USOS • A capacidade de interação da radiação ionizante com a matéria permite que ela seja utilizada (controladamente) em diversas áreas, como: – – – – na indústria alimentícia, para a conservação de alimentos; na agricultura; na medicina; na geração de energia, nas usinas nucleares. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano RADIAÇÕES IONIZANTES USOS Indústria alimentícia • Em muitos alimentos vendidos em supermercados é utilizada a técnica da irradiação, visando a uma maior conservação destes; • o produto dura mais quanto maior for a intensidade da radiação; • obs.: a quantidade de bactérias causadoras de doenças (patogênicas) diminui num alimento irradiado. Imagem: Steve Hopson, www.stevehopson.com / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic license. Imagem: David Monniaux / GNU Free Documentation License. Imagem: Surya Prakash.S.A. / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license. Imagem: Tomwsulcer / Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano O mamão e a banana irradiados permanecem mais tempo verdes, evitando que o alimento fique podre logo em decorrência do amadurecimento. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano Situação de cebolas irradiadas seis meses depois (direita) e cebolas não irradiadas (esquerda) Imagem: Tahir mq / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license. Imagem: Jamain / GNU Free Documentation License. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano Diferença entre morangos não irradiados (esquerda) e irradiados (direita) Imagem: Rasbak / GNU Free Documentation License. Imagem: David Monniaux / GNU Free Documentation License. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano RADURA: Símbolo internacional utilizado para identificar alimentos que foram irradiados. Carne irradiada vendida em supermercado. http://www.brasilescola.com/q uimica/radioatividade-nosalimentos-na-agricultura.htm Imagem: Original uploader foi CALTD no en.wikipedia / Domínio Público no EUA. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano • Obs.: é importante ressaltar que, ao ser irradiado, o alimento não fica radioativo (emitindo radiação). O processo de irradiação é semelhante ao que é utilizado no micro-ondas doméstico. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano RADIAÇÕES IONIZANTES USOS Agricultura • Com radiação, plantas mais resistentes a pragas podem ser criadas, diminuindo, assim, o uso de pesticidas; • as próprias pragas (insetos na maioria das vezes) são afetadas. A irradiação acaba esterilizando os machos, evitando assim a procriação. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano RADIAÇÕES IONIZANTES USOS Medicina • Há alguns exames em que se utilizam métodos que envolvem emissões radioativas para diagnosticar algum problema de saúde que o paciente possa ter; • ex.: raio X, ressonância magnética, tomografia computadorizada, mamografia, etc. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano Aparelho de Raio X Imagem: BrokenSphere / GNU Free Documentation License. Fotografia em Raio X Imagem: Diego Grez / Creative Commons AttributionShare Alike 3.0 Unported license. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano Aparelho de ressonância magnética Imagem: User:KasugaHuang / GNU Free Documentation License. Imagem gerada de um exame de ressonância magnética Imagem: Disponibilizado por Ranveig / GNU Free Documentation License. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano RADIAÇÕES IONIZANTES USOS Usinas nucleares • Na usina nuclear são utilizados elementos químicos que emitem radiação (radioativos), em especial o urânio, para a geração de energia elétrica. Imagem: Disponibilizada por ScribeOfTheNile, original uploader foi Kaverin / GNU Free Documentation License. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano Usina nuclear Angra 1 (ao fundo) e Angra 2 (à frente) no Rio de Janeiro; a energia nuclear responde por 4% da energia produzida no país. (Fonte: wikipedia) Imagem: Sturm / Vista das usinas de Angra / Creative Commons Attribution 3.0 Unported license. CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano RADIAÇÕES IONIZANTES USOS Desastres nucleares • • • • Hiroshima e Nagasaki (1945); Chernobyl (1986); Caso césio 137 em Goiania (1987); Fukushima (2011). CIÊNCIAS, 9º Ano Efeitos do eletromagnetismo no cotidiano EXTRA: EFEITOS DA RADIAÇÃO POR PARTE DO CORPO Fonte: http://veja.abril.com.br/noticia/saude/os-efeitos-daradioatividade-no-corpo-humano EXTRA: QUANTIDADES DE RADIAÇÃO EM CERTAS OCASIÕES Fonte: http://veja.abril.com.br/noticia/ciencia/entenda-os-niveis-deradiacao Tabela de Imagens n° do direito da imagem como está ao lado da foto slide 3a link do site onde se consegiu a informação Anders / GNU Free Documentation License. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tvwithante nna.jpg 3b Fotografado por Stefan Kühn, original http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Radio.jpg uploader foi David / GNU Free Documentation License. 3c User:FML / Creative Commons Atribuição- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Celular_sa Partilha nos Termos da Mesma Licença 2.5 msung.jpg?uselang=pt-br Genérica. 4 NASA's SDO / Domínio Público. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:446667mai n1_sdo-fulldisk-670.jpg 5 Inductiveload / GNU Free Documentation http://commons.wikimedia.org/wiki/File:EM_Spectr License. um_Properties.svg 6 NASA / Domínio Público. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Magnetosp here_rendition.jpg 15 Ramesh NG / Creative Commons Attribution- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Boiled_Egg Share Alike 2.0 Generic license. _-_Crossection.jpg 16a Philipp Franko Zeitz / Creative Commons http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Brunescent Attribution-Share Alike 3.0 Unported license. _cataract.jpg 16b André Koehne / Domínio Público. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:C%C3%A3o _com_catarata.jpg Data do Acesso 20/09/2012 20/09/2012 20/09/2012 20/09/2012 20/09/2012 20/09/2012 20/09/2012 20/09/2012 20/09/2012 Tabela de Imagens n° do direito da imagem como está ao lado da foto slide link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso 25a Tomwsulcer / Creative Commons CC0 1.0 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Maradol_pa 25/09/2012 Universal Public Domain Dedication. paya_from_Mexico.jpg 25b Surya Prakash.S.A. / Creative Commons http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Two_papay 25/09/2012 Attribution-Share Alike 3.0 Unported license. as.JPG 25c David Monniaux / GNU Free Documentation http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bananas_ds 25/09/2012 License. c07803.jpg 25d Steve Hopson, www.stevehopson.com / http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bananas.jpg 25/09/2012 Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic license. 26a Tahir mq / Creative Commons Attribution- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Onion_Whi 25/09/2012 Share Alike 3.0 Unported license. te.jpg 26b Jamain / GNU Free Documentation License. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Onions_J1.J 25/09/2012 PG 27a Rasbak / GNU Free Documentation License. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Aardbei_La 25/09/2012 mbada_vruchtrot_Botrytis_cinerea.jpg 27b David Monniaux / GNU Free Documentation http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Strawberry 25/09/2012 License. _gariguette_DSC03061.JPG 28 Original uploader foi CALTD no en.wikipedia http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Radura.gif 20/09/2012 / Domínio Público no EUA. 32a BrokenSphere / GNU Free Documentation http://en.wikipedia.org/wiki/File:X-ray_table.JPG 20/09/2012 License. Tabela de Imagens n° do direito da imagem como está ao lado da foto slide link do site onde se consegiu a informação 32b Diego Grez / Creative Commons Attribution- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Radiograf% Share Alike 3.0 Unported license. C3%ADa_pulmones_Francisca_Lorca.cropped.jpg 33a User:KasugaHuang / GNU Free http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Modern_3T Documentation License. _MRI.JPG 33b Disponibilizado por Ranveig / GNU Free http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MRI_head_ Documentation License. side.jpg 34 Disponibilizada por ScribeOfTheNile, original http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dangclass7. uploader foi Kaverin / GNU Free png Documentation License. 35 Sturm / Vista das usinas de Angra / Creative http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vista_Angra Commons Attribution 3.0 Unported license. .jpg Data do Acesso 20/09/2012 20/09/2012 20/09/2012 20/09/2012 20/09/2012