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).

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.

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.

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