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Magnetização no sangue? Entenda a susceptibilidade magnética

por Alessandro Mazzola


"Se o sangue é rico em ferro e este é um elemento ferromagnético, por que a RM não gera magnetização no sangue?"


Esta questão foi feita no Pergunte ao MRIONLINE e, para respondermos, primeiramente vamos voltar no tempo e visitar o trabalho do físico inglês Michael Faraday.


Ele testou diversos materiais e elementos sob ação de campo magnético, entre eles o sangue (fresco e seco).


susceptibilidade magnética do sangue
Fig. 1 - O experimento de Faraday e suas conclusões

Ao observar os resultados dos experimentos, Faraday constatou que o corpo humano não responde a um campo magnético e não possui, nas substâncias que o compõem, nada que ofereça esta resposta. Uma observação muito importante na época, decerto, mas com a evolução da ciência hoje entendemos melhor o magnetismo enquanto fenômeno físico.


Para compreender sua relação com o sangue e corpo humano, precisamos entender a propriedade fundamental a seguir.


O que é susceptibilidade magnética?


De acordo com a Enciclopédia Britânica:


A susceptibilidade magnética é uma medida quantitativa da extensão em que um material pode ser magnetizado em relação a um determinado campo magnético aplicado. A susceptibilidade magnética de um material, comumente simbolizada por χm, é igual à razão da magnetização (M) dentro do material em relação a força aplicada do campo magnético (H), ou χm = M / H.

Essa relação, estritamente falando, é a susceptibilidade do volume, porque a magnetização envolve essencialmente uma certa medida de magnetismo (momento dipolar) por unidade de volume. Veja também que o campo magnético externo pode ser tratado pela letra H ou, como é mais comum em RM, B0.


Observe o exemplo a seguir para entender como se apresentaria esta propriedade numa situação prática:


Existe um campo magnético externo B0 com suas linhas de campo perfeitas, ou seja, bem paralelas entre si. Agora vamos colocar alguns materiais nele:


  • Plástico;

  • Água;

  • Gadolínio (Gd);

  • Ferro (Fe).


Observe como estes quatro elementos interferem no campo magnético.


susceptibilidade magnética de materiais
Fig. 2 - As interações entre materiais e campo magnético

Veja bem:


  • O plástico não altera o campo. As linhas permanecem paralelas, sem nenhuma alteração - Diamagnético

  • A água afasta um pouco estas linhas, reduzindo localmente o campo magnético - Diamagnética

  • O gadolínio, por outro lado, aproxima estas linhas. Ou seja, aumenta localmente o campo magnético - Paramagnético


E o ferro?


O ferro atrai muito estas linhas, aumenta bastante o campo magnético, logo é ferromagnético.


Qual a relação do ferro no sangue com o efeito magnético?


O ferro no sangue é encontrado na hemoglobina, cuja responsabilidade é transportar oxigênio em nosso corpo.


A hemoglobina é composta por quatro subunidades, cada uma contendo um grupo heme com um átomo de ferro (Fe) aninhado em seu centro, ao qual o oxigênio e outras moléculas pequenas podem se ligar temporariamente.


Enquanto circulante (dentro do corpo humano em estado normal), o sangue tem os estados diamagnético e paramagnético. Quando há sangramento, como em uma hemorragia intracraniana, o sangue pode ir do estado diamagnético até o superparamagnético, com alto valor de susceptibilidade magnética, dependendo da fase em que se encontra.


Em 1936, Linus Pauling e Charles D. Coryell publicaram um estudo sobre as propriedades magnéticas da hemoglobina, descobrindo que o estado magnético do sangue está diretamente ligado ao nível de oxigenação.


Sim, a RM gera magnetização no sangue, porém


Não é a mesma magnetização de um material ferromagnético colocado sob ação de um campo. Um tecido contendo prótons de hidrogênio irá ter sempre uma magnetização resultante, a qual poderá ser manipulada para gerar as imagens de RM.


 


Gostaria de mais detalhes sobre o assunto?

Para ler o artigo completo, assine o MRIONLINE


1 Comment


Leone Lins
Leone Lins
Jul 13, 2023

Olá. Parabéns pelo artigo. Será que existe alguma explicação por que eu descarrego baterias de relógio de pulso em um período de apenas 2 dias?

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