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Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 106 sanguínea no ventrículo esquerdo durante um ciclo cardíaco, que dura cerca de 0,7 segundo. A) Em qual das etapas do ciclo cardíaco, indicadas pelas letras de A a O, ocorre o fechamento das valvas atrioventriculares ? B) Os ventrículos direito e esquerdo possuem volume interno similar e ejetam o mesmo volume de sangue a cada contração. No entanto, a parede ventricular esquerda é cerca de 4 vezes mais espessa do que a direita. Como se explica essa diferença em função do trabalho realizado pelos ventrículos? 45. (FUVEST) Algumas crianças nascem com um defeito no coração denominado comunicação interventricular, ou seja, uma comunicação entre os dois ventrículos. A) Faça um esquema do coração humano, indicando suas câmaras e como normalmente elas se comunicam. Represente nela a comunicação interventricular. B) Que consequência imediata o defeito traz para a circulação sangüínea da criança? C) Qual o grupo de vertebrados tem a estrutura normal do coração semelhante à de um coração humano com a comunicação interventricular? 46. (FUVEST) O sistema circulatório dos vertebrados é constituído por uma complexa rede de vasos sanguíneos distribuída por todo o corpo. A) Que tipo de vaso sanguíneo palpamos quando tomamos a pulsação de uma pessoa? O que significa essa pulsação? B) Descreva a estrutura básica de uma veia humana e explique como o sangue flui através dela. 47. (UNICAMP) A alimentação rica em gordura, o sedentarismo e o consumo de cigarro são hábitos presentes na sociedade atual, sendo responsáveis, em parte, pela hipertensão arterial, que, por sua vez, favorece o acúmulo de placas de gordura na parede interna das artérias, causando a aterosclerose. A) O que ocorre com o fluxo sanguíneo nas artérias em que há acúmulo de placas de gordura? Justifique. B) Em situação normal, quando o sangue bombeado pelo coração passa pelas artérias, esses vasos sofrem alterações estruturais, que permitem sua adaptação ao aumento de pressão. Explique como as artérias se alteram para se adaptar a esse aumento da pressão arterial. Que componente da parede da artéria permite essa adaptação? 48. (UFV) Observe o gráfico abaixo, que representa as pressões sanguíneas ao longo do corpo de uma pessoa saudável. Os números (I, II, III, IV e V) correspondem aos diferentes compartimentos do sistema circulatório nos respectivos intervalos nos quais foram tomadas as pressões. Após observação, cite: A) o nome dado ao relaxamento da câmara cardíaca e o número que indica o compartimento pulmonar: B) o número do compartimento no qual ocorre variação de pressão quando o sangue é bombeado do coração para circulação sistêmica e os valores de oscilação da pressão sistólica (mm Hg) nessa região: C) o nome do compartimento que apresenta menor pressão periférica: 49. (UFV) Em um caso surpreendente de um paciente que tomava soro via parenteral, a agulha de soro desprendeu-se e, após ter percorrido os vasos sanguíneos, o coração e a artéria pulmonar, foi encontrada alojada no pulmão. Considere o esquema a seguir e apenas o trajeto da agulha no coração para responder os itens: A) Cite o número e o nome da cavidade cardíaca pela qual a agulha passou primeiro: B) Cite o número e o nome da válvula pela qual a agulha passou para o ventrículo: C) Cite o nome da contração ventricular que, ao bombear o sangue, possibilitou a passagem da agulha ao pulmão: D) No trajeto da agulha, qual foi o papel da estrutura indicada pelo número VIII? Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 107 50. (UFOP) O coração humano possui câmaras cardíacas, sendo as duas superiores denominadas “átrios cardíacos” e as duas inferiores “ventrículos cardíacos”. A comunicação entre os átrios e seus respectivos ventrículos é feita por meio de valvas. Baseando- se na função do coração, responda às questões propostas. A) Por que a parede ventricular é mais espessa e musculosa que a dos átrios? B) Indivíduos que tiveram febre reumática podem vir a apresentar estenose (estreitamento anormal) da valva mitral. Baseando-se na fisiologia do coração, qual a consequência dessa estenose? Justifique sua resposta.. 51. (UFC) Em muitas clínicas de estética e salões de beleza, podemos constatar promessas de emagrecimento rápido. Uma das técnicas erroneamente divulgadas para o emagrecimento é a massagem conhecida como drenagem linfática manual. Com base nessa informação, responda ao que se pede. A) Sabendo-se das funções do sistema linfático, por que a técnica de drenagem linfática manual não é vantajosa no processo de emagrecimento? B) Uma das indicações da drenagem linfática manual é a diminuição de edemas provocados pelo acúmulo de líquidos. Qual o papel do sistema linfático na diminuição desses edemas? C) Além de ajudar na diminuição de edemas, a drenagem linfática através de massagem estimula o\ funcionamento dos nódulos linfáticos ou linfonodos. Qual a principal conseqüência do mau funcionamento desses órgãos para o organismo? 52. (UFRN) As mais comuns doenças cardíacas são causadas por má-irrigação do músculo cardíaco, o que pode parecer uma contradição: quando o sangue está nas cavidades do coração, não pode ser utilizado para irrigar o músculo cardíaco. A) Esclareça por que não ocorre essa utilização. B) Descreva como ocorre a irrigação do coração. C) Apresente possíveis efeitos no organismo humano, provocados pela má-circulação do músculo cardíaco. 53. (UFRJ) A dificuldade dos fumantes em abandonar o consumo de cigarros tem sido associada a diversos fatores relacionados à dependência induzida pela nicotina. A nicotina inalada atravessa facilmente os alvéolos e atinge o cérebro mais rapidamente do que se fosse injetada por via intravenosa. No cérebro ela atua em áreas associadas às sensações de prazer, levando o fumante à busca da repetição deste estímulo. Esta peculiaridade da nicotina torna o fumante altamente dependente de estímulos frequentes e dificulta a superação da crise de abstinência. Explique por que a nicotina inalada, após atingir a circulação, chega ao cérebro mais rapidamente do que se fosse injetada por via intravenosa. 54. (UFRJ) As figuras a seguir representam esquemas da circulação fetal (A) e da circulação após o nascimento (B). Observe que, durante a vida fetal, o sangue circula diretamente do átrio direito (AD) para o átrio esquerdo (AE), através do forame oval (FO), uma válvula entre os dois átrios. Após o nascimento, em virtude de um aumento da pressão sangüínea em AE, essa válvula fecha-se, forçando o fluxo sangüíneo de AD para o ventrículo direito (VD). No adulto normal, a válvula adere-se ao FO, formando uma vedação permanente entre os dois átrios. Os valores nos pulmões representam a porcentagem do fluxo sangüíneo total. A) Explique por que a pressão em AE aumenta após o nascimento, provocando o fechamento da válvula em FO. B) Explique por que o fluxo sangüíneo nos pulmões aumenta após o nascimento. 55. (UFF) Um pesquisador, realizando experiências a fim de estudar a circulação em grupos de animais, injetou hemácias marcadas radioativamente no átrio esquerdo de tartarugas e coelhos. Responda: Em qual grupo de animais o aparecimento de radioatividade no nível pulmonar poderá ser detectado mais rapidamente? Por quê? 56. (UFMG) Os sistemas circulatórios das diferentes classes de vertebrados assumem padrões bem característicos. Assim sendo, funcionalmente, as modificações estruturais do coração garantiram a eficiência do sistema cardiorrespiratório em diferentes animais. Analise, nestes gráficos, a variação da pressão na circulação sistêmica e pulmonar em mamíferos e em anfíbios: Com base nas informações contidas nesses gráficos e em outros conhecimentos sobre o assunto, faça o que se pede. Simétrico Pré-Universitário– Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 108 1. Explique, do ponto de vista morfofuncional, as diferenças observadas entre a pressão na circulação sistêmica e na pulmonar dos mamíferos. 2. Considerando apenas os anfíbios, justifique a semelhança entre os valores da pressão na circulação sistêmica quando comparados aos valores da pressão na circulação pulmonar. 57. (UFMG) Grande parte das mortes verificadas em países industrializados decorre de doenças cardiovasculares, que constituem um dos mais graves problemas de Saúde Pública, inclusive no Brasil. No gráfico ao lado, estão representados valores da pressão sangüínea em diferentes vasos do sistema circulatório de um indivíduo saudável. 1. Com base nas informações contidas nesse gráfico e em outros conhecimentos sobre o assunto, faça o que se pede. A) Justifique os altos valores de pressão sangüínea encontrados nas artérias em relação aos observados nas veias. B) O sangue que sai do coração é impulsionado para todo o corpo e, depois de percorrer todo ele, retorna ao coração. Cite dois mecanismos, além da diferença de pressão, que auxiliam no retorno do sangue ao coração. 2. As células do endotélio vascular são capazes de produzir óxido nítrico (NO), que promove vasodilatação. A nitroglicerina, embora seja insumo básico na produção de dinamite, é, também, utilizada como fármaco, por se comportar como doadora de óxido nítrico. Explique em que situação de saúde a nitroglicerina pode ser usada como um fármaco. 58. (UFMG) O ecoturismo e as viagens, especialmente as internacionais, levam as pessoas a diferentes partes do Planeta. Contudo, o corpo humano sofre alterações em decorrência de viagens, que podem dar origem a vários problemas de saúde. Por isso, já existem serviços médicos especializados em Medicina do Viajante. A) Indique a causa do inchaço das pernas e dos pés em casos de viagens longas de ônibus, carro ou avião. B) Entre outras medidas preventivas desse incômodo, aconselha-se o viajante a movimentar-se e, quando possível, levantar e abaixar as pontas dos pés para exercitar as pernas. Explique como essas duas medidas podem prevenir ou reduzir o inchaço das pernas. 59. (UFMG) Após um acidente automobilístico, o motorista do veículo, pertencente ao grupo sangüíneo A, Rh+, gravemente ferido, foi socorrido e submetido, entre outros, aos seguintes procedimentos: infusão venosa de 3 litros de sangue, massagem cardíaca e traqueostomia (abertura cirúrgica e canalização da traqueia). Com base nessas informações e em seus conhecimentos, responda ao que se pede. 1. Cite uma justificativa para a realização dos três procedimentos mencionados. A) Infusão venosa: B) Massagem cardíaca: C) Traqueostomia: 2. Nomeie o principal tipo de tecido existente em cada um dos componentes orgânicos envolvidos nos procedimentos descritos. A) Veia: B) Coração: C) Traqueia: 3. Cite os genótipos possíveis do motorista para os sistemas sanguíneos ABO e Rh. A) ABO: B) Rh: 4. Cite dois tipos de sangue que o motorista poderia receber e os respectivos aglutinógenos e aglutininas. TIPO SANGUÍNEO AGLUTINOGÊNIO AGLUTININA 5. Cite o percentual aproximado do volume sangüíneo recebido pelo motorista, considerando que o seu peso corporal é de 70kg. 60. (UDESC) Em 1968, Euryclides de Jesus Zerbini (1912-1993) tornou-se o sexto cardiologista do mundo a realizar um transplante de coração. Em uma cirurgia de transplante cardíaco são seccionados vasos sanguíneos que estão ligados ao coração doente a ser retirado. Posteriormente, as conexões entre esses vasos e o coração transplantado são efetuadas por meio de suturas. A) Qual o vaso de maior calibre seccionado em um transplante cardíaco? B) Cite outros dois vasos, diretamente ligados ao coração, que são seccionados durante o processo operatório. C) Um coração transplantado pode ser rejeitado pelas células do organismo receptor. Como é desencadeado esse processo de rejeição? Aula 47 – Sistema Digestório Uma das principais características dos seres vivos é a capacidade que eles têm de transformar matéria e energia do meio, através do seu metabolismo, para poder realizar suas funções vitais. Assim, através desta transformação de matéria e energia, o organismo produz energia para as mais diversas funções, bem como cresce, se desenvolve etc. É importante notar que a energia produzida pelo seres vivos aparece a partir de combustíveis celulares usados nos processos metabólicos de obtenção de energia tais como a respiração celular e a fermentação. Esses combustíveis correspondem exatamente à fonte de energia para a manutenção da vida, aos nutrientes de que precisam todos os organismos vivos. Nutrição é o conjunto de processos desempenhados pelos seres vivos para adquirir, absorver, processar e assimilar os nutrientes. Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 109 Etapas da Nutrição O processo de nutrição será considerado a partir de agora, havendo a ênfase nos processos que ocorrem em heterótrofos, já que em autótrofos não há necessidade de obtenção de alimento, digestão ou os outros processos estudados daqui em diante. O processo de nutrição ocorre em quatro etapas: alimentação, digestão, assimilação e dejeção ou defecação. Alimentação A alimentação se define como o ato de receber no interior do organismo o alimento proveniente do meio externo. Mas isso não implica que a substância ingerida seja absorvida e incorporada ao patrimônio geral do organismo. Daí, uma pessoa pode alimentar- se bem e nutrir-se mal, do mesmo modo como também é possível o contrário. Imagine um indivíduo ingerindo uma pequena quantidade de lipídios (gorduras) e carboidratos (açúcares). Isso, talvez, não lhe satisfaça a fome, mas vai oferecer-lhe muito mais calorias que (energia, portanto), do que se esse indivíduo ingerisse 2 kg de folhagens secas (celulose quase pura, não absorvível pelo tubo digestivo). Comendo toda essa "forragem", é possível até que a sensação de fome passe temporariamente. Mas a aquisição de nutrientes será péssima para o organismo. Houve uma grande alimentação, mas uma nutrição muito deficiente. A alimentação pode ocorrer por ingestão, por englobamento ou por difusão. Os organismos animais praticam, na maioria das vezes (com exceção dos poríferos), a ingestão, que se caracteriza pela recepção do alimento através de um orifício natural chamado boca. Alguns microorganismos, como alguns protozoários ciliados (paramécio, por exemplo), evidenciam um esboço de boca, apesar de serem unicelulares. Esta é chamada citóstoma ou goteira oral, por onde o alimento penetra para chegar ao meio intracelular. O englobamento compreende os mecanismos de fagocitose e pinocitose. É uma maneira de receber o alimento observada em microorganismos, como alguns protozoários (ameba) e em certas células de organismos animais superiores (leucócitos e outras células de defesa). O alimento é englobado por prolongamentos citoplasmáticos chamados pseudópodes (fagocitose) ou por uma depressão que surge como uma invaginação da superfície celular (pinocitose). Organismos que não possuem boca nem citóstoma e também não podem realizar englobamento só podem receber o alimento no seu interior através do mecanismo de difusão. É o que acontece com as bactérias, os fungos, muitos protozoários e mesmo alguns animais. Por exemplo, em vermes platelmintos como as tênias não possuem sistema digestivo, incorporando o alimento simplesmente por difusão a partir do meio, o que é possível porque, vivendo em tubos digestivos, elas têm acesso a alimento já digerido pelo hospedeiro. (Tênias perderam o sistema digestório no decorrer da evolução, sendo seus ancestrais dotados de tubo digestivo.) Digestão A maioria dos alimentos é muito grande se comparados com as células que revestem os tubos digestivos. Para poder ser incorporadoao organismo, o alimento deve ser suficientemente pequeno para atravessar as membranas celulares e poder ser assimilado pelo organismo. A digestão é o processo pelo qual partículas de alimento são fragmentadas em pedaços pequenos para que sejam absorvidas. É importante notar que animais que se alimentam por difusão na maioria das vezes não requerem digestão. Uma vez que na difusão as partículas devem ser suficientemente pequenas para atravessar a membrana, elas não precisam ser digeridas para serem assimiladas. Assim, por exemplo, proteínas, que são muito grandes, devem ser digeridas até seus aminoácidos constituintes, estes sim capazes de atravessar as células intestinais. Da mesma maneira, polissacarídeos (como o amido e o glicogênio) devem originar monossacarídeos (como a glicose), lipídios devem originar ácidos graxos e glicerol, ácidos nucléicos devem originar nucleotídeos e daí por diante. Em outras palavras, os polímeros são quebrados nos seus monômeros constituintes. A digestão é realizada por processos mecânicos e químicos. Assim, a trituração pelos dentes de mamíferos ou pela moela de aves fragmenta o alimento em partes menores, funcionando como uma digestão mecânica. Entretanto, os pedaços de alimento originados por estes processos são ainda enormes se comparados com as membranas celulares que devem atravessar para serem assimilados. Entram em ação as enzimas digestivas (genericamente chamadas de enzimas hidrolíticas), que quebram estes pedaços a nível molecular, originando moléculas muito menores (polímeros originando monômeros). A trituração prévia por ação mecânica tem como objetivo facilitar a ação enzimática, que funciona como uma digestão química. Observe que, como o alimento é digerido quimicamente pela ação enzimática, aqueles fatores que alteram a atividade enzimática afetam a digestão, como temperatura, pH e especificidade de ação com o substrato. A especificidade de ação enzima-substrato explica por que alguns animais são incapazes de comer determinados alimentos. Os humanos não podem absorver celulose, por exemplo, por serem incapazes de digeri-la, fragmentando-a em pedaços assimiláveis. Ruminantes como o boi, por exemplo, possuem uma enzima denominada celulase, capaz de digerir tal substância, podendo utilizar capim integralmente como alimento. De acordo com o alimento a ser digerido, as enzimas digestivas podem ser proteases (digerem proteínas em proteoses, peptonas e polipeptídeos; ambos são poliaminoácidos menores que as proteínas) e peptidases (digerem peptídeos em aminoácidos isolados ou dipeptídeos), carboidratases (digerem carboidratos) como a amilase (digere o amido em glicose), a sucrase ou sacarase (digere a sacarose em glicose e frutose), a maltase (digere a maltose em glicose e glicose) e a lactase (digere a lactose em glicose e galactose), lipases (digerem lipídios em ácidos graxos e glicerol) e nucleases (digerem ácidos nucléicos em nucleotídeos). A digestão pode ocorrer através de três possíveis processos: digestão intracelular, digestão extracelular e digestão extracorpórea. A digestão intracelular ocorre em organismos unicelulares e alguns pluricelulares como os poríferos (no nível dos coanócitos). No caso de unicelulares como os ciliados dotados de citóstoma, o alimento passa para um pequeno canal denominado citoesôfago e é recolhido por uma pequena vesícula, que se desprende do canal e funde-se a um lisossomo, formando um vacúolo digestivo. No caso de unicelulares que fazem fagocitose ou pinocitose, após englobado o alimento num fagossoma ou pinossoma, estes fundem-se a um lisossomo originando também vacúolos digestivos. Os coanócitos dos Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 110 poríferos englobam o alimento e também formam vacúolos digestivos. Em todos os casos acima descritos, as enzimas responsáveis pela digestão são as próprias enzimas lisossômicas, e o processo ocorre como o típico processo de digestão intracelular. A digestão extracelular ocorre em muitos organismos pluricelulares (todos os animais a partir dos cnidários). Neste processo, o alimento acumula-se numa cavidade do corpo (cavidade com uma abertura ou tubo digestivo incompleto, como em cnidários e platelmintos ou cavidade com duas aberturas ou tubo digestivo completo, como a partir de nematelmintos) e algumas células especializadas lançam nesta cavidade as enzimas digestivas. O alimento é digerido e absorvido pelas células que revestem a cavidade. A digestão extracorpórea ocorre em um pequeno número de espécies. Os fungos, por exemplo, fazem apenas digestão extracorpórea (o que é uma das características do Reino Fungi). Neste processo, eles eliminam enzimas ao redor de seu corpo, digerindo toda matéria orgânica no meio. Quando o alimento estiver digerido (macromoléculas fragmentadas em moléculas mais simples), ele passa por difusão para prolongamentos do fungo denominados hifas. Alguns animais fazem uma digestão extracorpórea prévia à digestão extracelular na cavidade digestiva. As aranhas, por exemplo, injetam na vítima veneno contendo enzimas digestivas que promovem a fragmentação de moléculas polissacarídicas, lipídicas e inclusive protéicas em unidades menores. Isto promove o amolecimento do corpo da vítima que é sugado pela aranha, no interior do corpo a digestão prossegue. As estrelas-do-mar podem projetar seu estômago para fora englobando no meio externo moluscos como ostras. Devido à ação ácida do suco gástrico, a concha é desmineralizada e amolecida. A estrela-do-mar então recolhe o estômago para dentro do corpo e lá continua o processo de digestão. Em animais como cnidários, platelmintos, nematelmintos e a maioria dos moluscos, a digestão é parcialmente extra e parcialmente intracelular. Em outras palavras, há uma digestão extracelular que fragmenta o alimento, sendo este recolhido pelas células, onde a digestão intracelular completa o processo. Em moluscos cefalópodes, anelídeos, artrópodes, equinodermos e cordados, a digestão em animais é exclusivamente extracelular. Assimilação A assimilação é a incorporação do alimento pelo organismo, ou seja, a entrada dos nutrientes no corpo. A assimilação implica na entrada do alimento no citoplasma de organismos unicelulares (passagem do vacúolo digestivo para o citoplasma) ou na entrada do alimento nas células ou tecidos de organismos pluricelulares. Em ambos os casos, os alimentos devem estar suficientemente fragmentados para poderem atravessar as membranas celulares. Dejeção ou defecação Ao final da digestão normalmente restam alguns produtos não assimiláveis pelas células do organismo, ou seja, incapazes de serem incorporados por algum motivo (por exemplo, não foram digeridos de maneira adequada e ainda estão grandes demais para atravessarem as membranas celulares). Estes alimentos não assimiláveis são eliminados pelo corpo através do processo de defecação ou dejeção. Organismos animais, que se alimentam por ingestão através da boca normalmente possuem um orifício próprio para a defecação, denominado ânus. Em alguns casos, este ânus serve também para eliminação de urina e células sexuais, sendo denominado neste caso cloaca. Animais que possuem boca e ânus, ou seja, cavidade digestiva com dois orifícios, possuem um tubo digestivo completo (a partir dos nematelmintos). Há animais, entretanto, que não possuem ânus, possuindo um único orifício para receber o alimento e eliminar as fezes. Estes animais possuem um tubo digestivo incompleto (cnidários e platelmintos). Os protozoários dotados de citóstoma possuem também um outro canal, denominado citopígio ou citoprocto especializado para o processo de defecação. Organismos que fazem a alimentação por englobamento, após a assimilação dos nutrientes a partir do vacúolo digestivo, têm este vacúolo digestivo transformado num vacúolo residual. Este vacúolo residual contémas substâncias não assimiláveis pelas células, e funde-se à membrana celular para eliminar estes dejetos no meio extracelular. Este processo é denominado clasmocitose, clasmatose ou defecação celular. Por fim, organismos que se alimentam por difusão não fazem defecação, uma vez que só entra na célula por difusão aquilo que é assimilável, não havendo, pois, o que ser defecado. Importante! Defecação é diferente de excreção. A defecação consiste na eliminação de substâncias não assimiláveis (não aproveitáveis) pelo organismo. Em outras palavras, o que é defecado nem sequer chega a entrar no corpo do indivíduo que está se alimentando (é importante entender que a cavidade digestiva é considerada como um meio externo ao corpo; só após a assimilação é que o alimento está efetivamente no interior do corpo do indivíduo). A excreção consiste na eliminação de substâncias (subprodutos) que surgiram no corpo a partir da transformação metabólica dos alimentos assimilados. Ou seja, o alimento foi efetivamente assimilado, transformado, e o que se elimina são as substâncias derivadas desta transformação. Por exemplo, ao se fazer uma refeição contendo celulose e proteínas, a celulose não é digerida ou assimilada, sendo eliminada na defecação nas fezes. As proteínas são digeridas até aminoácidos, assimiladas e utilizadas pelo organismo para formar outras substâncias. Na formação destas novas substâncias é produzida a ureia, um subproduto metabólico tóxico. A ureia é então eliminada por excreção na urina. Sistema digestório humano Para se ter uma idéia do processo global de digestão em organismos animais, será descrito agora o sistema digestivo em humanos, que guarda grandes semelhanças com o dos demais animais, e posteriormente serão feitas algumas considerações sobre diferenciações específicas de sistemas digestivos de outros organismos animais. O sistema digestivo é o conjunto de órgãos que se destinam a digerir e assimilar os nutrientes no organismo. Organização geral do sistema digestivo De maneira geral, podemos dividir o sistema digestivo em trato digestivo ou tubo digestivo propriamente dito e órgãos anexos.