Orientador: Profº Dr. Eduardo Sérgio de Souza
Mestrando: Renato Rodrigues
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ONDAS NO CORPO HUMANO
Mestrado em Ensino de Física
ONDAS CEREBRAIS
Dentro deste assunto, “ondas cerebrais”, iremos fundamentalmente aplicar os conceitos físicos que comentamos anteriormente. Este é um tema muito importante devido a relação que perceberemos entre a Física e a Biologia. Teremos ao longo do texto e do posterior vídeo, a oportunidade de relacionarmos as características da frequência de cada onda, reconhecer a diferença entre elas e também estudarmos anatomicamente o local de ocorrência destas ondas. Finalmente, numa etapa final iremos realizar alguns cálculos determinando período, frequência utilizando em alguns casos a equação fundamental da ondulatória ( ).
Para que estas ondas cerebrais sejam registradas é realizado um exame no paciente chamado eletroencefalograma, o qual, historicamente é utilizado desde 1929. Pequenos eletrodos metálicos são colocados no couro cabeludo com um gel condutor de eletricidade. Assim, há uma leitura pelo computador, onde os sinais elétricos são captados e transformados numa série de ondas, visualizadas num monitor e armazenadas, para posterior diagnóstico.
Esta atividade elétrica do cérebro gera entre os picos máximos e mínimos da onda uma diferença de potencial, medida em volts (V), que caracteriza cada onda. Por exemplo, em ondas delta ela tem um máximo de 50μV.
Casos em que a pessoa apresenta Epilepsia severa, grave estas voltagens podem até mesmo duplicar, o que gera contrações repetidas da musculatura. Além desta característica particular, outra que diferencia uma onda da outra é a frequência que pode variar desde valores próximos a 3,5 Hz até 80Hz.
Na imagem abaixo, apresentamos a classificação das ondas presentes em nossas atividades cerebrais, diariamente:
Vamos agora comentar as características físicas e biológicas de cada onda.
Em um primeiro plano ou momento surgem as ondas alfa. Estas surgem quando estamos acordados, e num estado de maior tranquilidade e atividade cerebral em repouso. Este tipo de onda aparece na parte posterior da cabeça (região occipital), embora possam mostrar presença também nas regiões anteriores e laterais do crânio. Em anatomia, a região anterior é chamada de frontal e a lateral é conhecida como parietal. Observemos, então, as regiões comentadas:
À medida que mudamos nossas atividades diárias, as ondas vão se alternando. Por exemplo, quando um indivíduo está em sono profundo as ondas alfa simplesmente desaparecem. Uma outra situação: Consideremos uma pessoa acordada realizando alguma atividade, e por algum motivo desviamos sua atenção, as ondas alfa são alteradas, substituídas por ondas beta. As ondas beta em comparação com as ondas alfa possuem uma frequência notavelmente maior (14 até 80 ciclos/seg). Estas ondas beta são encontradas fundamentalmente, nas regiões parietal e frontal.
As ondas teta possuem frequência menores que alfa e beta (4 a 7 ciclos/seg). Elas aparecem em crianças e adultos submetidos a determinados problemas psicológicos, como a frustração por algum motivo. E, finalmente, fechando o ciclo, temos ainda as ondas delta que compreendem aquelas com frequências menores do que 3,5 ciclos/seg. É interessante notarmos abaixo, as diferentes variações nas frequências das ondas quando um indivíduo oscila, entre um quadro de estupor até uma ocorrência epilética. Desta forma, verificamos uma forte correlação entre os níveis de atividade cerebral e a frequência das ondas. Com referência à figura, observaremos a evolução:
Ondas delta Ondas teta Ondas alfa Ondas beta
Vejamos agora uma outra imagem:
É importante que vocês percebam a mudança no período das ondas desde uma anestesia cirúrgica até uma situação extrema que é a Epilepsia do tipo grande mal. Notem que o período de uma onda na condição cirúrgica é bem maior, e como sabemos o período sendo maior implica uma frequência menor. Na epilepsia grande mal, o período é bem menor fato que gera uma frequência muito elevada em relação às demais.
