A interação dos campos electromagnéticos fracos com as células: Um mistério da biofísica
A bioeletricidade, o biomagnetismo e o bioelectromagnetismo estão envoltos em mistério e charlatanismo desde a sua descoberta.
Este artigo, baseado no artigo de Roland Glaser "Conceitos actuais da interação dos campos electromagnéticos fracos com as células", esclarece as descobertas científicas subjacentes à interação dos campos electromagnéticos fracos com as células e desfaz alguns mitos.
Uma visão histórica:
Os efeitos do magnetismo e da eletricidade no corpo humano têm sido objeto de investigação científica desde muito cedo. Enquanto a "cura magnética" de Franz Anton Mesmer, no século XVIII, era ainda fortemente caracterizada pelo misticismo, a investigação de Luigi Galvani sobre a "eletricidade animal" lançou as bases da eletrofisiologia moderna. Apesar dos enormes progressos da física, da eletroquímica e da eletrofisiologia, o campo do bioelectromagnetismo permaneceu durante muito tempo suscetível ao charlatanismo.
Fenómenos com fundamento científico:
Hoje em dia, alguns fenómenos no domínio do bioelectromagnetismo são cientificamente reconhecidos:
- A excitabilidade eléctrica das células (eletrofisiologia)
- Electrorecepção nos peixes e outros animais
- Magnetorrecepção nas bactérias e nas aves
- Movimento passivo das células em campos artificiais (eletroforese, dielectroforese, electrorotação)
- Rutura eléctrica das membranas através de impulsos eléctricos curtos (perfuração celular, fusão celular)
Concentração em campos electromagnéticos fracos:
Atualmente, o foco está nos efeitos dos campos electromagnéticos fracos - campos com energias próximas do ruído térmico (kT). Estes campos são frequentemente utilizados na terapia, ao mesmo tempo que existe um debate controverso sobre o electrosmog.
Como é que os campos electromagnéticos afectam as células?
A questão central é: como é que os campos electromagnéticos podem influenciar os processos celulares? Numerosas experiências provam que tais efeitos existem, ocorrem frequentemente em frequências e intensidades específicas e estão frequentemente associados ao transporte de Ca²⁺. Os campos electromagnéticos pulsados ou modulados (PEMF) parecem ser particularmente eficazes quando modulados a baixas frequências (16-60 Hz).
O papel da membrana celular:
A membrana celular desempenha um papel crucial na interação com os campos electromagnéticos. Actua como uma barreira de difusão para os iões e como uma matriz para as proteínas funcionais. Do ponto de vista elétrico, comporta-se como um condensador. Os campos externos são sobrepostos ao forte campo de membrana que existe in vivo. É importante notar que podem existir campos eléctricos em sistemas electroquímicos sem que haja uma corrente iónica.
Possíveis mecanismos biofísicos:
existem várias hipóteses sobre os principais mecanismos de ação dos campos electromagnéticos nas estruturas celulares:
- Influência nas transições de fase dos domínios lipídicos das membranas
- Influência direta sobre a função das proteínas membranares (processos de transporte, actividades enzimáticas)
- Influência na organização lateral da membrana e indução de correntes iónicas laterais
- Influência nas cargas superficiais e nas camadas duplas eléctricas
estas hipóteses baseiam-se em fenómenos como a cooperatividade, os efeitos de ressonância e o desencadeamento de transições entre estados multiestacionários.
Otimização das bandas de frequência:
as frequências utilizadas nos tratamentos médicos são muitas vezes técnicas e não necessariamente óptimas para a interação biofísica. Os modelos prevêem frequências de ressonância para proteínas de transporte entre 10³ e 10⁶ Hz. Para aplicações terapêuticas, recomenda-se, portanto, uma mudança para as bandas de frequência ULF, VLF, LF e MF.
Efeitos biológicos secundários:
os efeitos biológicos dos campos electromagnéticos são causados por processos de amplificação. Por exemplo, o campo pode influenciar uma proteína de transporte, o que leva a uma alteração no fluxo de iões e, consequentemente, a alterações nas concentrações de iões celulares. O cálcio, como mensageiro secundário, pode então desencadear cascatas bioquímicas.
Conclusão:
Existem provas convincentes do efeito dos campos electromagnéticos nos sistemas biológicos, mesmo com energias na gama do ruído térmico. No entanto, os mecanismos biofísicos exactos ainda não são totalmente compreendidos. É necessária mais investigação para determinar as frequências e os métodos de aplicação ideais para fins terapêuticos.