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1 Sistema nervoso I Aula 29 8E Biologia A coordenação de todo o corpo humano é feita pelo sistema nervoso em conjunto com o sistema endócrino, formando o que se chama de sistemas integradores. O sistema nervoso trabalha de maneira rápida e passageira. O sistema endócrino funciona por meio de hormônios que possuem ação mais lenta, porém mais duradoura. A ação mais rápida do sistema nervoso ocorre pela transmissão de impulsos nervosos das cadeias de neu- rônios. Neurônios O tecido nervoso é constituído por células altamente especializadas, denominadas neurônios, com proprie- dade de condução do impulso nervoso. A membrana plasmática dessas células reage aos estímulos, originando impulsos nervosos, que se propa- gam por fibras nervosas. Os neurônios apresentam três regiões: o corpo celular ou pericário, os dendritos e o axônio. As fibras nervosas podem apresentar-se envoltas por uma membrana lipídica, produzida pelas células de Schwann, denominada bainha de Mielina, que faz com que o impulso nervoso seja propagado mais rapidamente. Por essa bainha funcionar como um isolante elétrico, e todo o impulso nervoso dever-se a uma troca de car- gas elétricas, não é possível uma estrutura contínua, já que não permitiria a troca de íons entre os meios intra e extracelulares. Por isso existem espaços desprovidos de mielina que são chamados Nódulos de Ranvier, locais em que se podem detectar as transmissões dos impulsos nervosos. Os corpos celulares dos neurônios não possuem capacidade de regeneração, mas as fibras apresen- tam essa possibilidade, graças à ação das células de Schwann, células do tecido conjuntivo que envolvem os axônios presentes nos nervos (sistema nervoso periférico), separando as fibras nervosas e constituindo o neurilema. Dendritos Corpo celular Núcleo Célula de Schwann Bainha de Mielina Axônio Neurilema Nódulo de Ranvier ` Um neurônio multipolar é constituído de corpo celular, dendri- tos e axônio. Existem vários tipos de neurônios, variando no ta- manho dos dendritos e axônio. O número de dendritos é variável, de um a vários, porém o axônio é sempre único e sendo por ele é que sempre saem os impulsos nervosos de um neurônio. Através do(s) dendrito(s) os impulsos nervosos sempre entram num neurônio. Dentritos Axônio Direção do impulso Direção do impulso Axônios 1 2 3 ` Vários formatos de neurônios, sendo que o sentido do impulso nervoso é que determina se a função é de axônio ou de dendrito. Gliócitos Além dos neurônios, o tecido nervoso apresenta células denominadas gliócitos, situadas ao redor dos neurônios no Sistema nervoso central (SNC) com função de proteger, nutrir e sustentar os neurônios. An ge la G ise li. 2 00 4. D ig ita l. Ja ck A rt . 2 01 7. D ig ita l. 2 Extensivo Terceirão Vaso sanguíneo Micróglia Astrócito Neurônio Oligodendrócito ` Células gliais do sistema nervoso Ja ck A rt . 2 01 2. D ig ita l. Os gliócitos são: • Astrócitos: fixam-se aos neurônios através de terminações que permitem a passagem de nu- trientes para os neurônios. • Oligodendrócitos: poucos prolongamentos que se destinam a dar sustentação para os neurônios, fixando-os a uma determinada região. • Micróglia: células menores com muitas ramifica- ções para envolver e proteger os neurônios. Obs.: As células de Schwann envolvem e prote- gem os neurônios, em suas porções que ficam situadas no Sistema nervoso periférico (SNP). Divisão do sistema nervoso O tecido nervoso forma o Sistema nervoso, o qual é dividido anatomicamente em Central (SNC) e Periférico (SNP). Sistema nervoso central – SNC Corresponde às porções do sistema nervoso prote- gidas por ossos: • encéfalo – formado pelo cérebro, cerebelo, ponte e bulbo, todos protegidos pelos ossos do crânio. O cérebro é a parte principal do SNC, enquanto o cerebelo está ligado especialmente às funções de movi- mentos e fala. A ponte e o bulbo formam uma ponte de ligação entre o cérebro e a medula espinhal. D iv o Pa di lh a. 2 00 7. D ig ita l.Cérebro Cerebelo (equilíbrio e fala) Medula espinhal Bulbo Ponte Hipófise ` Encéfalo: cérebro + cerebelo + ponte + bulbo A região periférica do cérebro é mais escura em função da presença dos corpos celulares dos neurônios e é chamada de substância cinzenta. Pelo interior do cérebro passam apenas as fibras nervosas, mais finas e claras, constituindo a substância branca. D iv o Pa di lh a. 2 00 7. D ig ita l. Substância brancaSubstância cinzenta ` Corte do cérebro mostrando as regiões de substância cinzenta (periférica) e substância branca (interna) • medula espinhal ou raquidiana – localiza-se no canal medular, que corre ao longo e por dentro da coluna vertebral. Em sua extensão, a medula espinhal emite 31 pares de nervos raquidianos ou espinhais. D iv o Pa di lh a. 2 00 7. D ig ita l. Vértebra Raiz ventral ou anterior (motora) Medula espinhal Nervos espinhais Raiz dorsal ou posterior (sensitiva) `Medula espinhal protegida pelas vértebras da coluna e os nervos espinhais com suas raízes dorsal (sensitiva) e ventral (motora). Aula 29 3Biologia 8E Na medula espinhal, a substância cinzenta se en- contra na região central e, a branca, na região periférica, diferentemente das posições ocupadas no cérebro. Substância branca Raiz anterior de um nervo espinhal Raiz posterior de um nervo espinhal Substância cinzenta Nervo espinhal Gânglio espinhal ` Na medula espinhal os gânglios nervosos se encontram nas raízes dorsais ou sensitivas dos nervos. As raízes anteriores en- viam estímulos ou respostas ao corpo. Meninges As meninges são três membranas de tecidos conjun- tivos, situadas entre os ossos e o tecido nervoso, com função de proteção tanto para o encéfalo quanto para a medula espinhal. As meninges são a dura-máter, a aracnoide e a pia-máter. Caixa craniana Pia-máter Aracnoide Dura-máter Gânglio nervoso Substância branca Substância cinzenta Nervo ` As meninges envolvem e protegem o encéfalo e a medula espinhal. Sistema nervoso periférico – SNP O sistema nervoso periférico compreende toda a vasta rede de nervos espalhada pelo organismo. São 12 pares desses nervos que saem do cérebro, denominados de nervos cranianos. Outros 31 pares saem ao longo da medula raquidiana e são os nervos raquidianos ou espinhais. 1 Nervo olfativo 2 Nervo óptico 7 Nervo facial 8 Nervo cócleo-vestibular 11 Nervo espinhal acessório 12 Nervo hipoglosso 10 Nervo vago 9 Nervo glossafaríngio 5 Nervo trigêmeo 6 Nervo abducente 3 Nervo motor ocular 4 Nervo troclear `Os 12 pares de nervos cranianos interligam o sistema nervoso central aos órgãos sensitivos e motores. Onze deles estão ligados às partes da cabeça e o nervo vago, aos sistemas respiratório, digestório e cardíaco. Ilu st ra çõ es : D iv o Pa di lh a. 2 00 7. D ig ita l. 4 Extensivo Terceirão D iv o Pa di lh a. 2 00 7. D ig ita l. Contrai pupila Estimula salivação Desacelera coração Contrai brônquios Estimula estômago e pâncreas Estimula vesícula biliar Contrai bexiga urinária Estimula órgãos genitais Dilata pupila Inibe salivação Relaxa brônquios Gânglios simpáticos Acelera coração Estimula liberação de glicose pelo fígado Inibe estômago e pâncreas Estimula secreção de adrenalina e noradrenalina Relaxa bexiga urinária Inibe órgãos genitais Gânglios parassimpáticos PARASSIMPÁTICOS SIMPÁTICOS ` SNPA – sistema nervoso periférico autônomo – mostrando o simpático e o parassimpático, que possuem funcionamento antagônicos (contrários), isto é, enquanto um estimula o outro desestimula. Dependendo do seu funcionamento, o SNP é dividido em: • Nervos de vida de relação Possuem atividade voluntária, que permite sentir e realizar todos os movimentos desejados. • Nervos da vida vegetativa Compõem o sistema neurovegetativo ou sistema nervoso periférico autônomo (SNPA).Funcionam coordenando as atividades orgânicas ou viscerais, de forma involuntária. Esse sistema está subdividido em dois subgrupos para permitir a autorregulação do organismo: os nervos do sistema simpático e os nervos do sistema parassimpático. O SNPA inerva os órgãos e tecidos de maneira involuntária. Os nervos do sistema simpático e do parassimpático têm funções antagônicas. Por exemplo, enquanto os ner- vos do sistema simpático aceleram os batimentos cardíacos, os do parassimpático diminuem a frequência cardíaca. Os nervos do simpático partem de neurônios situados no próprio cérebro ou de gânglios localizados ao longo da medula espinhal. Os neurônios do sistema parassimpático se originam em pequenos gânglios situados nos órgãos que controlam. No coração, por exemplo, há um gânglio parassimpático, que faz diminuir os batimentos cardíacos depois de algum estímulo. Aula 29 5Biologia 8E Testes Assimilação 29.01. (UNIFOR – CE) – Os neurônios são considerados a unidade básica do sistema nervoso. Estas células são as principais condutoras do tecido nervo- so, responsáveis pela recepção e pela transmissão dos impulsos sob a forma de sinais elétricos. São células que não possuem a capacidade de se regenerar. Marque a opção que apresenta com- ponentes estruturais de um neurônio. a) Corpo celular, dendritos e axônio. b) Bainha de mielina, micróglia e astrócito. c) Oligodendrócito, capilares e mie- lina. d) Pericário, células de Schwann e glia. e) Nódulos de Ranvier, nucléolo e astrócito fibroso. 29.02. (UECE) – Das células gliais ou gliócitos, aquelas encarregadas de fagocitar os detritos e restos celulares presentes no tecido nervoso são os(as) a) astrócitos. b) oligodendrócitos. c) micróglias. d) células de Schwann. 29.03. (ASCES – PE) – A compreensão do cérebro humano ainda hoje repre- senta um desafio para os cientistas. Sobre o tecido nervoso que forma o cérebro, é correto afirmar que: a) os neurônios representam a minoria das células que o constituem, sendo formado na maioria pelos gliócitos ou células gliais. b) os neurônios multipolares apresen- tam um axônio e um dendrito e es- tão presentes na medula espinhal. c) os neurônios bipolares apresentam dois axônios e dois dendritos e estão presentes no encéfalo. d) os neurônios sensoriais conduzem impulsos do sistema nervoso cen- tral para músculos ou glândulas. e) os neurônios associativos condu- zem impulsos nervosos de órgãos dos sentidos para o sistema nervoso central. 29.04. (OBB) – Santiago Ramón y Cajal (Petilla de Aragón, 1 de maio de 1852 — Madrid, 17/18 de outubro de 1934) foi um médico e histologista espanhol. Considerado o “pai da neurociência moderna seus estudos incidiram sobre a estrutura fina do sistema nervoso central. Cajal usou uma técnica de colo- ração histológica desenvolvida pelo seu contemporâneo Camillo Golgi. Golgi descobriu que conseguia escurecer algu- mas células cerebrais tratando o tecido do cérebro com uma solução de nitrato de prata. Isto permitiu que resolvesse em detalhe a estrutura dos neurônios individuais e levou-o a concluir que o tecido nervoso era um retículo contínuo (ou teia) de células interligadas como as que constituíam o sistema circula- tório. Usando o método de Golgi, Ramón y Cajal chegou a uma conclusão muito diferente. Postulou que o sistema nervoso é composto por bilhões de neurônios distintos e que estas células se encontram polarizadas. Cajal sugeriu que os neurônios, em vez de formarem uma teia contínua, comunicam entre si através de ligações especializadas. Por este trabalho, Ramón y Cajal e Golgi compartilharam o Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1906. As ligações especializadas propostas por Ramon y Cajal são conhecidas como: a) axônios. d) bainha de mielina. b) pericários. e) dendritos. c) sinapses. Aperfeiçoamento 29.05. (UFAL) – Os tecidos humanos são formados por células especializadas que exercem funções diferenciadas e apresentam morfologias características. Sobre este assunto, observe as fotomicrografias abaixo e, a seguir, aponte a alternativa que indica os tecidos 1, 2, 3 e 4, nessa ordem. a) Nervoso; Muscular; Epitelial; Adiposo. b) Muscular; Nervoso; Epitelial; Adiposo. c) Adiposo; Muscular; Nervoso; Epitelial. d) Muscular; Epitelial; Nervoso; Adiposo. e) Nervoso; Muscular; Adiposo; Epitelial. 6 Extensivo Terceirão 29.06. (UPF – RS) – Analise a figura a seguir, que mostra a estrutura de um neurônio, e assinale a alternativa que corretamente se refere aos dendritos. (Disponível em: <http://www.pinsdaddy.com/ unlabeled-human-euron_%7CiBx399liwbrZ%7C*UFrXqUZs i12rXlme8KCWHINi3ug/>. Acesso em> 01 set. 2018) a) Transmitem os impulsos nervosos do corpo celular para outros neurônios, ou para órgãos efetores. b) São prolongamentos que recebem impulsos nervosos e os conduzem para o corpo celular. c) Liberam, em suas terminações, mediadores químicos responsáveis pelas sinapses. d) São finas terminações nervosas do axônio, cujas extre- midades chegam muito próximo das células-alvo para formar as sinapses. e) São prolongamentos envoltos por uma bainha de mielina. 29.07. (UERN) – Durante a respiração, uma pessoa consegue forçar de forma consciente a aceleração e diminuição do ritmo respiratório. Isso ocorre porque a ventilação pulmonar pode ser controlada voluntariamente. No entanto, há um controle involuntário das estruturas envolvidas na inspiração e expiração feito pelo centro respiratório, localizado no bulbo, e considerado um centro vital também conhecido por a) telencéfalo. c) metencéfalo. b) mesencéfalo. d) mielencéfalo. 29.08. (UEMA) – A maior parte do axônio é envolvida por uma camada de natureza lipídica chamada de bainha mielínica que funciona como isolante elétrico, aumen- tando a velocidade de condução do impulso nervoso. Algumas doenças, como, por exemplo, a síndrome de Guillain-Barré, têm origem na destruição da bainha de mielina com perda gradual da atividade motora. Fonte: LINHARES, Sergio; GEWANDJNAJDER, Fernando. Biologia hoje. São Paulo: Ática, 2011. Explique como a destruição da bainha de mielina afeta a atividade muscular. 29.09. (UEPB) – As características estruturais das células, bem como a associação entre elas, servem como base mor- fológica para a classificação dos tecidos animais em quatro tipos. Estão esquematizados abaixo quatro tipos de tecidos. Assinale a opção INCORRETA. a) O tecido IV é formado apenas por neurônios e tem a função de comandar e coordenar todas as células do organismo. b) I corresponde a tecido muscular constituído por células alongadas, altamente especializadas e dotadas de capa- cidade contrátil. c) O tecido II é comum em órgãos relacionados à absorção, como o intestino delgado. d) O tecido II pode originar glândulas que lubrificam o organismo. e) O tecido III tem células imersas em grande quantidade de substância intercelular, apresentando fibras colágenas, elásticas e reticulares. f) Aula 29 7Biologia 8E 29.10. (UPE – PE) – O tecido nervoso é um dos mais especializados e complexos do corpo humano. Por meio dele, percebe- mos o mundo, aprendemos e armazenamos memórias. Sua origem é ectodérmica, sendo constituído por células altamente especializadas, responsáveis pela recepção e resposta adequada aos estímulos, atuando na condução do impulso nervoso. Em relação às células gliais, estabeleça relação entre o nome, o desenho e as funções de cada uma. CÉLULAS DESENHOS FUNÇÕES 1. Oligodendrócitos <http://www.jornallivre.com. br169319/o-que-eneurologia.html> I. São células fagocitárias, que participam tanto do processo de inflamação quanto da reparação do SNC. Também secretam di- versas citocinas reguladoras do processo imunitário e removem os restos celulares, que surgem nas lesões do SNC. 2. Astrócitos <http://www.ebah.com.br/content/ ABAAAfNH0Al/tecido-nervoso> II. São responsáveis por revestir os ventrículos do cérebro e o canal central da medula espinhal. Em alguns locais, porserem ciliadas, atuam na movimentação do líquido cefalorraquidiano. 3. Células de Schwann <http://www.jornallivre.com. br/169319/o-que-eneurologia.html> III. São responsáveis pela produção da bainha de mielina, que pos- sui a função de isolante elétrico para os neurônios do SNC. 4. Células Ependimárias <http://www.jornallivre.com. br/169319/o-que-eneurologia.html> IV. Possuem a mesma função de uma outra célula descrita no qua- dro, embora formem a bainha de mielina em torno do axônio em neurônios do sistema nervoso periférico. 5. Células de Micróglia <http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/ bioconexoes/bacteriareprogramada> V. Participam do controle da composição iônica e molecular do ambiente extracelular dos neurônios, podendo influenciar a ati- vidade e a sobrevivência deles, absorvem excessos localizados de neurotransmissores e sintetizam moléculas neuroativas. Assinale a alternativa que apresenta a associação CORRETA. a) 1-D-IV; 2-B-I; 3-A-II; 4-E-III; 5-C-V d) 1-B-IV; 2-E-II; 3-D-V; 4-A-I; 5-C-III b) 1-E-IV; 2-B-III; 3-C-V; 4-D-I; 5-A-II e) 1-C-II; 2-A-IV; 3-B-I; 4-D-III; 5-E-V c) 1-A-III; 2-C-V; 3-E-IV; 4-B-II; 5-D-I 8 Extensivo Terceirão Aprofundamento 29.11. (UFPR) – Em animais pluricelulares, as células organizam-se constituindo tecidos. Considerando os tecidos, suas funções e as características das células que os constituem, assinale a alternativa correta. a) O tecido muscular estriado esquelético é formado por células fusiformes e é responsável pelo peristaltismo. b) Actina e miosina são células do tecido muscular fundamentais para o processo de contração muscular. c) Macrófagos são células típicas do tecido conjuntivo, sendo responsáveis pela formação de células sanguíneas vermelhas. d) Colágeno é o tipo de célula característica do tecido cartilaginoso, que tem função de sustentação. e) Células nervosas possuem um corpo celular de onde partem dois tipos de prolongamentos e permitem ao organismo responder a estímulos do meio. 29.12. (UEPG – PR) – Abaixo está uma representação esquemática do neurônio. Assinale o que for correto sobre estas células e sobre o tecido do qual fazem parte. Adaptado de: Linhares S.; Gewandsznajder, F. Biologia Hoje. 15ª ed. Volume 1. Editora Ática. São Paulo, 2010. 01) Em 3 podemos observar o corpo celular, onde estão localizados o citoplasma e o núcleo 2, e por onde emergem ramificações denominadas dendritos 1. Em 4, podemos identificar o axônio, o qual termina em ramificações, os telodendros 7. 02) A velocidade de condução do impulso nervoso é maior nos axônios 4 com células de Schwann e bainha de mielina 5. A troca de cargas elétricas não ocorre em regiões de mielina e sim nos nódulos de Ranvier 6, razão pela qual a condução é dita saltatória. 04) O impulso nervoso ao longo do neurônio segue o seguinte caminho: entra pelo dendrito 7, passa pelo corpo celular 4 e sai pelo axônio 3. 08) Ao atingir as ramificações finais do axônio, o impulso nervoso provoca a exocitose de partículas sinápticas, com a liberação de neurotransmissores. 16) Nos axônios 3, podemos distinguir bem a célula de Schwann 2, responsável por sintetizar bainha de mielina, que preenche toda essa região. Os telodendros 1 recebem mensagens dos órgãos do sentido ou de outros neurônios. 29.13. (UPF – RS) – Observe a figura abaixo, que representa, de forma esquemática, os principais tipos de células do Sistema Nervoso Central (SNC), indicadas pelos números 1 a 4. (Fonte: AMABIS; MARTHO. Biologia. São Paulo: Moderna, 2010. Vol. 1, p. 280. Adaptado) Assinale a alternativa que relaciona corretamente o nome da célula ao número indicado na figura e às suas principais funções: NOME DAS CÉLULAS NÚMERO NA FIGURA PRINCIPAIS FUNÇÕES DAS CÉLULAS a) Micróglia 4 Fagocitar detritos e restos celula-res presentes no tecido nervoso. b) Astrócito 2 Formar o estrato mielínico que protege alguns neurônios. c) Célula de Schwann 3 Proteger e nutrir os neurônios. d) Oligoden-drócito 1 Proporcionar sustentação física ao tecido nervoso e participar da recuperação de lesões. e) Neurônio 3 Conduzir os impulsos nervosos. 29.14. (UECE) – A água é uma substância que possui funções importantes e essenciais para a sobrevivência dos organismos vivos. Uma função da água nas células vivas é a) metabolizar lipídeos e proteínas provenientes da alimentação nos organismos. b) catalisar reações enzimáticas no meio interno ou externo às células dos seres vivos. c) proteger algumas estruturas do corpo, como, por exemplo, as meninges. d) dissolver moléculas orgânicas como carboidratos, lipídeos, proteínas, sendo por esse motivo denominada solvente universal. Aula 29 9Biologia 8E 29.15. (MACK – SP) – No sistema nervoso humano a) as meninges revestem o encéfalo enquanto que a medula espinal é revestida somente pelas vértebras. b) os nervos que saem do encéfalo controlam somente funções vo- luntárias. c) a substância cinza abriga todos os corpos celulares dos neurônios. d) o líquor é encontrado no interior das meninges, da medula espinal e do cérebro. e) os neurônios exercem seu controle somente através da geração de impulsos nervosos. 29.16. (UEM – PR) – Sobre o tecido e o sistema nervoso, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01) Os principais componentes da substância branca e da substância cinzenta do sistema nervoso central são, respectivamente, gânglios e tratos nervosos. 02) Células da glia ou gliócitos têm a função de envolver, de proteger e de nutrir os neurônios, além de darem sustentação física. 04) Axônios são ramificações do neurônio e têm a função de re- ceber estímulos de outros neu- rônios ou de células sensoriais. 08) Ações involuntárias, como o ato reflexo medular, envolvem a participação de órgãos recep- tores, de neurônios sensoriais ou sensitivos, de neurônios associa- tivos, de neurônios motores e de órgãos efetores. 16) Esclerose múltipla é uma doen- ça em que ocorre degeneração da mielina dos axônios da me- dula espinhal e leva à perda de controle dos músculos. 29.17. (MACK – SP) – 1 5 4 3 2 A respeito da figura acima, assinale a alternativa correta. a) A estrutura 4 é responsável pelo controle das frequências cardíaca e respiratória. b) A estrutura 5 é rica em corpos celulares de neurônios. c) A estrutura 2 é responsável pelo equilíbrio do corpo, juntamente com os canais semicirculares. d) A estrutura 3 é o bulbo, responsável pela sensação de olfato. e) Todos os neurônios da estrutura 1 são encontrados na região cortical. 29.18. (PUC – SP) – O sistema nervoso autônomo é formado por fibras simpáticas e parassimpáticas que atuam nos órgãos viscerais de maneira antagônica. A liberação de adrenalina pelo sistema nervoso a) parassimpático promove aumento do ritmo cardíaco e constrição dos vasos sanguíneos periféricos. b) simpático promove aumento do ritmo cardíaco e constrição dos vasos sanguíneos periféricos. c) parassimpático promove diminuição do ritmo cardíaco e constrição dos vasos sanguíneos periféricos. d) simpático promove diminuição do ritmo cardíaco e dilatação dos vasos sanguíneos periféricos. e) parassimpático promove diminuição do ritmo cardíaco e dilatação dos vasos sanguíneos periféricos. 29.19. (UPE – PE) – Observe a charge a seguir: De acordo com as reações apre- -sentadas pelo corpo do indivíduo, essas podem ser justificadas a) pela dilatação da pupila que está associada aos efeitos do sistema nervoso autônomo parassim- pático por causa da ação da noradrenalina e do cortisol. b) pelo tremor que expressa uma reação de luta e fuga, tanto do sistema nervoso autônomo simpático quanto do parassimpático, mediada pela ação do cortisol. c) pelo suor frio que está associado à reação de estresse, sendo sua produção e liberação controladas pelo sistema nervoso autônomo simpático via acetilcolina, adrenalina e noradrenalina. d) pelo aumento dos batimentos cardíacos que revela a ativação do sistemanervoso autônomo simpático, provocado pela ação da noradrenalina e da adrenalina circulante. e) por todas as reações, como dilatação da pupila, tremores, sudorese e taquicardia, que são ativadas tanto pelo sistema nervoso autônomo simpático quanto pelo parassimpático, mediadas pela acetilcolina. 29.20. (UPE – PE) – A música Bate coração refere-se aos batimentos cardíacos. Mas, por que o coração bate? Bate coração (Elba Ramalho) “Bate, bate, bate, coração Dentro desse velho peito..... Tum, tum, bate coração Oi, tum, coração pode bater Oi, tum, tum, tum, bate, coração Que eu morro de amor com muito prazer” (Disponível em: <http://cartuminas.blogspot. com.br/2011_01_01_archive.html.) 10 Extensivo Terceirão Assinale a alternativa que explica corretamente o evento relacionado aos batimentos cardíacos. a) A atividade parassimpática reduz os batimentos cardíacos, contribuindo para o repouso do coração. b) A atividade simpática, sob ação da noradrenalina, diante de situações de defesa ou ataque, diminui a frequência cardíaca. c) A contração do coração – diástole – e o seu relaxamento – sístole – são controlados por fenômenos miogênicos. d) Apesar de sua contração voluntária, os batimentos cardíacos têm mecanismos reguladores relacionados com o sistema nervoso autônomo, e a atuação desses nervos ajusta a frequência conforme as necessidades do organismo. e) O nervo vago, cardiomediador, libera adrenalina como mediador químico, e os nervos cardíacos, cardioacelera- dores, liberam acetilcolina. Desafio 29.21. (UFF – RJ) – Um beijo estimula eventos fisiológicos importantes de origem involuntária como a vasodilatação. O sis- tema nervoso autônomo consiste em duas divisões que diferem anatômica e fisiologicamente: o simpático e o parassimpático. O beijo registrado por fotografia térmica infravermelha - téc- nica que capta as variações de calor e as traduz em distintas cores. O vermelho indica as áreas quentes (onde há mais sangue circulando). O azul, zonas frias. O sistema simpático, no caso do beijo, será responsável pela a) contração da pupila, redução dos batimentos cardíacos e produção de noradrenalina. b) contração da pupila, redução dos batimentos cardíacos e produção de acetilcolina. c) dilatação da pupila, redução dos batimentos cardíacos e produção de acetilcolina e noradrenalina. d) contração da pupila, aceleração dos batimentos cardíacos e produção de adrenalina e noradrenalina. e) dilatação da pupila, aceleração dos batimentos cardíacos e produção de adrenalina e noradrenalina. 29.22. (UFSJ) – Observe o esquema abaixo. As letras A, B e C referem-se à célula inteira, e os números de 1 a 6 referem-se a partes específicas de cada célula nervosa representada em um impulso nervoso. De acordo com o esquema, é CORRETO afirmar que a) os números 3 e 6 são, respectivamente, dendrito e axônio. b) estão representados pelas letras A, B e C um neurônio sensitivo, um neurônio associativo e um neurônio motor, respectivamente. c) os números 4 e 5 representam axônios. d) o sentido do impulso nervoso pode ser tanto do corpo celular para o axônio quanto do axônio para o corpo celular, dependendo do tipo de neurônio. Gabarito 29.01. a 29.02. c 29.03. a 29.04. c 29.05. e 29.06. b 29.07. d 29.08. A perda da bainha de mielina prejudica a atividade muscular, porque reduz a velocidade dos impulsos nervosos que percorrem os axônios dos neurônios motores que acionam os músculos esqueléticos. 29.09. a 29.10. c 29.11. e 29.12. 11 (01 + 02 + 08) 29.13. a 29.14. c 29.15. d 29.16. 26 (02 + 08 +16) 29.17. c 29.18. b 29.19. d 29.20. a 29.21. e 29.22. a 11Biologia 8E Potencial de repouso e potencial de ação Para que um estímulo externo tenha uma resposta do organismo, ele deve ser transformado inicialmente em impulso nervoso. Nas células em repouso, há excesso de íons sódio, no meio externo; e de íons potássio, no meio interno. O excesso de íons potássio, no meio interno da célula, é menor que o excesso de sódio, no meio externo. Meio intracelular: K+: 150 mM Na+: 15 mM Meio extracelular: K+: 15 mM Na+: 200 mM ` Teores de íons sódio e potássio dentro e fora do neurônio Dessa forma, os íons potássio intracelulares não são suficientes para contrabalançar todas as cargas negativas das proteínas intracelulares juntamente com outros ânions, fazendo com que o lado interno seja negativo em relação ao lado externo. Isso pode ser medido, na prática, com auxílio de um microvoltímetro que marcaria – 90 mV no interior de uma célula em repouso (sem estar recebendo nenhum estímulo). Essa diferença de potencial elétrico entre os meios intra e extracelular é denominada potencial (voltagem) de repouso, ou pode-se dizer que a célula nervosa encontra-se polarizada. Ja ck A rt . 2 00 7. D ig ita l. Ponta de vidro com microeletrodo de prata `Medida do potencial de repouso em uma fibra nervosa não excitada, por meio de uma ponta de vidro de menos de 1 micrômetro de espessura, contendo um microeletrodo de prata. Para que uma célula nervosa seja excitada, algum fa- tor externo deve ocorrer para provocar uma inversão de polaridade entre os meios intra e extracelular, devido a uma entrada de íons sódio na célula. Quando o estímulo consegue inverter essa polarida- de, obtém-se um novo potencial elétrico, denominado potencial (voltagem) de ação. O impulso nervoso corresponde à passagem do estímulo ao longo de um neurônio. Nessa situação, o microvoltímetro marcaria + 35 mV e pode-se dizer que a célula nervosa está despolarizada. Ja ck A rt . 2 00 7. D ig ita l. `Medida do potencial de ação em uma fibra nervosa excitada Para que o neurônio volte ao potencial de repouso, ocorre saída de íons potássio da célula, retornando, en- tão, à polaridade inicial. No entanto, a polaridade voltou à inicial, mas os íons precisam retornar ao seu estado ori- ginal; para isso existe na membrana dos neurônios um conjunto de enzimas denominado Bomba de Sódio e Potássio (estudadas na Biologia A), que, por transporte ativo, coloca, novamente, no meio extracelular, os íons sódio que entraram na célula, e, no meio intracelular, os íons potássio que saíram da célula. D iv o Pa di lh a. 2 01 0. D ig ita l. 1B Biologia Aula 30 Sistema nervoso II 8E 12 Extensivo Terceirão Na+ K+ K+ K+ K+ K+ K+K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+K+ K+ K+Na+ Na+ Proteína – – – – Na+ Po4 3– Po4 3– Na+ Cl– Cl– Na + Na+ Na+Na+ Na+ Na+Na + Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Fluído extracelular Sódio Potássio Bomba de sódio e potássio Membrana + – Citoplasma ` Numa célula em repouso, a bomba de sódio e potássio mantém a maioria dos íons sódio fora da célula e a maioria dos íons po- tássio dentro da célula. +50 +40 +30 +20 +10 0 –10 –20 –30 –40 –50 –60 0 1 2 3 4 Po te nc ia l d e m em br an a (m V ) mV Tempo (ms) Potencial de repouso Potencial de repouso Potencial de ação + + + – – + + + + + + – – + + + – – – + + – – – + + + + + + + + + + + + + + + + – – – – – – – – Despolarização Repolarização ` Num impulso nervoso, durante a despolarização, ocorre a entra- da de sódio na célula, invertendo a polaridade, ou seja, o neu- rônio entra em potencial de ação. Na repolarização o potássio sai da célula e em seguida a bomba de sódio volta a funcionar, fazendo o sódio sair da célula. Intensidade dos impulsos nervosos O sistema nervoso segue a chamada “Lei do tudo ou nada”, segundo a qual não importa a intensidade ou o tipo de estímulo recebido por um neurônio, ele transmitirá sem- pre impulsos de mesma intensidade (mesma voltagem). Quando sentimos algo mais “forte” é indicativo de que um maior número de neurônios foi estimulado. O impulso que percorre cada um deles é sempre de mesma intensidade. Sinapse A sinapse é a região de aproximação entre duas células que permite a transmissão do impulso nervoso de uma para outra. Essas sinapses podem ser:• Neuroneuronal – em que o impulso nervoso passa do axônio de um neurônio para os dendritos de outro neurônio. • Neuromuscular – ocorre entre um axônio de um neurônio e uma célula muscular – formando o que se denomina de placa motora. • Neuroglandular – ocorre entre o axônio de um neu- rônio e células de uma glândula, com a finalidade de controlar o funcionamento dessa glândula. Como exemplo, podemos imaginar uma pessoa ficando nervosa e começando a suar. An ge la G ise li. 2 00 7. D ig ita l. Neurotransmissores Receptores Vesículas sinápticas A DEspaço intersináptico ` Sinapse entre dois neurônios com a passagem do impulso do axônio (A) do primeiro para o dendrito (D) do segundo. Os den- dritos não possuem vesículas sinápticas, mas receptores de membrana capazes de receberem os mediadores químicos. Nessas sinapses, as células não estão unidas umas às outras. Então, para que o impulso nervoso passe de uma célula para outra, é necessária a ação de uma subs- tância transmissora que parta da primeira célula que já estava excitada e atinja a(s) célula(s) seguinte(s). Essas substâncias químicas são denominadas neurotransmis- sores, neuro-hormônios ou mediadores químicos, e são liberadas exatamente no espaço entre as duas células. Entre as dezenas de tipos de neurotransmissores, estão: • Adrenalina ou Epinefrina Possui ação excitatória ou inibitória, dependendo do receptor que a célula possua: em receptores alfa, é inibitório e em receptores beta é excitatório. • Noradrenalina ou Norepinefrina Provoca excitação física e mental, bom humor. A sua falta pode levar à depressão. • Serotonina Atua no bom humor, memória, desejo sexual e sono reparador. • Dopamina Pode ser excitatória ou inibitória, atuando especial- mente no controle motor. Uma diminuição da taxa de dopamina leva ao mal de Parkinson, caracteriza- dos por tremores incontroláveis. • Acetilcolina Estimulante dos músculos esqueléticos, inibitória do músculo cardíaco. Atua também na atenção e memória. Ju lia na R od rig ue s. 20 17 . D ig ita l. Aula 30 13Biologia 8E Arco reflexo Para a propagação do impulso nervoso é necessário um estímulo. O órgão que recebe o estímulo é chamado órgão receptor, existindo receptores específicos para calor, frio, dor, pressão, tato, etc. Por exemplo, terminações simples de neurônios são específicas para perceber sensações de dor. O arco reflexo é um processo de resposta involuntária. A sequência dos acontecimentos num arco reflexo é: • Primeiro: a percepção do estímulo Quando o organismo percebe algum estímulo, este é então transmitido por nervos sensitivos, que contêm dendritos de neurônios denominados sensitivos, sensoriais ou aferentes. Em seguida, o impulso nervoso chega ao corpo celular desse neurônio sensitivo que está localizado num gânglio sensitivo (ainda no SNP). Esses gânglios situam-se ao longo da medula espinhal. Na sequência, o impulso nervoso sai do corpo celular pelo axônio desse neurônio e penetra na medula espinhal (já no SNC). • Segundo: a análise do estímulo No SNC, o impulso deve ser passado por sinapses a um outro neurônio denominado associativo ou de associação. Esse neurônio associativo analisa o estímulo e determina uma resposta do organismo. D iv o Pa di lh a. 2 00 7. D ig ita l. Neurônio sensitivo Medula espinhal Neurônio associativo Placa motora Gânglio sensitivo Neurônio motor Órgão motor ou efetor ` O arco reflexo simples envolve três tipos de neurônios: o sensi- tivo, o associativo e o motor. • Terceiro: a resposta do organismo A resposta elaborada pelo neurônio associativo é passada, nas sinapses, para os dendritos de um novo neurônio, denominado neurônio motor ou eferente. Por meio do axônio desse neurônio motor, o impulso deixa o sistema nervoso central, indo em direção a um músculo que efetuará a resposta do organismo frente ao estímulo. Esse músculo é deno- minado órgão motor ou efetor. A sinapse entre um neurônio motor e um órgão efetor denomina-se placa motora. O impulso nervoso sempre percorre o mesmo sentido dentro de um neurônio: Dendrito → Corpo celular → Axônio Nervo Um nervo é um cabo pelo interior do qual passam as fibras nervosas (dendritos e axônios) para a transmissão dos impulsos. Esse cabo é revestido externamente por tecido con- juntivo fibroso, denominado epineuro. Internamente, existem subdivisões também de tecido conjuntivo fibro- so chamadas perineuro, além de que cada fibra nervosa é separada de outra por tecido conjuntivo frouxo, o endoneuro. An ge la G ise li. 2 00 7. D ig ita l. Perineuro Epineuro Prolongamento de um neurônio motor (axônio) Nervo Vaso sanguíneo Endoneuro Músculo Pele Fibras nervosas Prolongamento de um neurônio sensitivo (dendrito) ` Através de um mesmo nervo entram e saem estímulos nervosos, através dos nervos sensitivos e motores, respectivamente. 14 Extensivo Terceirão Pelo interior de um nervo, passam tanto fibras nervo- sas amielínicas (de transmissão mais lenta) quanto fibras mielínicas (de transmissão mais rápida). Nas fibras com bainha de mielina, a troca de íons Na+ e K+ só é possível nos nódulos de Ranvier (regiões sem bainha de mielina), fazendo com que o impulso nervoso “pule” as regiões mielinizadas e desse modo seja saltatório. Isso faz au- mentar a velocidade de transmissão do impulso nervoso. Quanto maiores forem as bainhas de mielina, maior a velocidade de transmissão dos impulsos nervosos. Região despolarizada Nódulo de Ranvier ` Nas fibras nervosas com bainha de mielina, o impulso nervoso é saltatório, com os íons sódio indo diretamente de um nódu- lo de Ranvier a outro, aumentando a velocidade do impulso nervoso. Testes Assimilação 30.01. (PUCCAMP – SP) – O consumo de chocolate estimula a produção de sero- tonina no corpo humano. Por ser um neurotransmissor, a serotonina é encontrada a) nas fendas sinápticas. c) nas cristas mitocondriais. e) nos retículos das células da hipófise. b) nos bronquíolos. d) nos núcleos dos neurônios motores. 30.02. (FUVEST – SP) – A reação da pessoa, ao pisar descalça sobre um espinho, é levantar o pé imediatamente, ainda antes de perceber que o pé está ferido. Analise as afirmações: I. Neurônios sensoriais são ativados, ao se pisar no espinho. II. Neurônios motores promovem o movimento coordenado para a retirada do pé. III. O sistema nervoso autônomo coordena o comportamento descrito. Está correto o que se afirma em a) I, II e III. d) II, apenas. b) I e II, apenas. e) III, apenas. c) I, apenas. 30.03. (UEFS) – A figura em destaque é um tipo de impulso nervoso, que é fundamental para a manutenção das interações dos seres vivos no meio em que eles vivem. A partir das informações da imagem e com os conhecimentos sobre o tema, é correto afirmar: a) A natureza química do impulso nervoso, observado no destaque é elétrica e, por isso, muito rápida. b) A liberação dos neurotransmissores na fenda sináptica necessita da entrada do sódio no axônio. c) A partir da membrana plasmática, a entrada do Na+ desencadeia o início da transmissão do impulso em um neurônio. d) A transmissão do impulso é bidire- cional e pode ser elétrico ou químico. e) Os receptores dos neurotransmis- sores são encontrados no interior da célula nervosa. 30.04. (UEFS – BA) – Uma pessoa esbarrou em um fio elétrico desen- capado, reagiu abruptamente e, de maneira inconsciente, afastou o braço do fio. A sequência de acionamento dos neurônios que participaram dessa ação reflexa no corpo é a) neurônios associativos – neurônios sensoriais – neurônios motores. b) neurônios motores – neurônios sensoriais – neurônios associativos. c) neurônios motores – neurônios associativos – neurônios sensoriais. d) neurônios sensoriais – neurônios motores – neurônios associativos. e) neurônios sensoriais – neurônios associativos – neurônios motores. Ed ua rd o Bo rg es . 2 01 0.D ig ita l. Aula 30 15Biologia 8E Aperfeiçoamento 30.05. (UFRGS) – Observe a ilustração a seguir. Assinale a alternativa correta a respeito desta ilustração. a) O conjunto ilustra uma sinapse neuromuscular. b) O número 1 indica vesículas de fagocitose. c) O número 2 representa os neurotransmissores na fenda sináptica. d) O número 3 identifica os canais que permitem a passagem de íons cloro. e) O espaço indicado pela seta de número 4 denomina-se nó neurofibroso. 30.06. (UEL – PR) – Analise a figura a seguir. (A Criação do Homem. Capela Sistina. Michelângelo Buonarroti – Vaticano 1508-1512.) Os fisiologistas Barreto e Oliveira (2004) identifi- cam, na obra Criação de Michelangelo, o contorno do formato do cérebro humano. O cérebro e a medula espinhal são centros nervosos. BARRETO, G.; OLIVEIRA, M. G. A Arte Secreta de Michelangelo. São Paulo: ARX, 2004. Considerando a origem do impulso nervoso no arco-reflexo, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o percurso da condução nos neurônios sensorial e motor. a) No neurônio sensorial, o estímulo se propaga na direção do axônio para o corpo celular e deste para o dendrito, do mesmo modo que no neurônio motor. b) No neurônio sensorial, o estímulo se propaga na direção do axônio para o corpo celular e deste para o dendrito, sendo o inverso no neurônio motor. c) No neurônio sensorial, o estímulo se propaga na direção do dendrito para o axônio e deste para o corpo celular, sendo o inverso no neurônio motor. d) No neurônio sensorial, o estímulo se propaga na direção do dendrito para o corpo celular e deste para o axônio, sendo o inverso no neurônio motor. e) No neurônio sensorial, o estímulo se propaga na direção do dendrito para o corpo celular e deste para o axônio, do mesmo modo que no neurônio motor. 30.07. (UEPA) – As sensações, sentimentos, pensamen- tos, respostas motoras e emocionais, a aprendizagem e a memória, resultam do processo de comunicação entre as células nervosas, os neurônios, que continua- mente coletam informações sobre o estado interno do organismo e de seu ambiente externo. Estas células possuem a habilidade de processarem informações que controlam o fluxo de substâncias do meio intracelular (íons sódio, potássio, etc.) e realizam os processos de difusão e osmose em suas membranas. Adaptado de http://www.cerebromente.org.br/n10/fundamentos/pot2.htm Segundo o texto, a comunicação entre essas células ocorre por meio de processo: a) passivo com desprendimento de energia como a difusão e a osmose. b) ativo sem desprendimento de energia como a Bomba de sódio e potássio. c) passivo como a difusão, a osmose e a Bomba de sódio e potássio. d) ativo como a Bomba de sódio e potássio e processo passivo como a difusão e a osmose. e) ativo como a difusão e bomba de sódio e potássio e processo passivo como a osmose. 30.08. (MACK – SP) – Alguns tipos de drogas, utilizadas no tratamento da esquizofrenia, agem bloqueando os recepto- res de dopamina, um tipo de neurotransmissor, nas sinapses. A respeito desse bloqueio, é correto afirmar que a) ocorre no axônio de um neurônio. b) provoca a destruição dos neurotransmissores. c) como consequência, não há impulso nervoso no neurônio pós-sináptico. d) atrasa a condução de um impulso ao longo de um neurônio. e) provoca a diminuição permanente da produção de ATP no neurônio pós-sináptico. 30.09. (UFSC) – A maioria das pessoas aceita sem emba- raços os resultados da pesquisa científica experimental quando ela se aplica às outras partes do corpo: não nos sentimos incomodados, por exemplo, com o conheci- mento de que o coração não é a sede das emoções... No entanto, a ideia de que a mente e a espiritualidade humanas se originam num órgão físico, o cérebro, parece nova e desconcertante para algumas pessoas. Elas acham difícil acreditar que o cérebro é um órgão 16 Extensivo Terceirão computacional de processamento de informações cujo extraordinário poder resulta, não do seu mistério, mas de sua complexidade – da enorme quantidade, varie- dade e interatividade de suas células nervosas. KANDEL, Eric R. Em busca da mente: o nascimento de uma nova ciência da mente. São Paulo: Cia. das Letras, 2009. p. 23. Analise as proposições abaixo e indique a soma da(s) CORRETA(S). 01) O cérebro de um indivíduo adulto tem sua origem em- brionária a partir da região posterior do tubo neural. 02) O cérebro possui áreas responsáveis por sensações, movimentos, enquanto que associações como, por exemplo, as lembranças são processadas no cerebelo. 04) Os gliócitos ou células gliais fazem parte do cérebro e são células responsáveis por dar sustentação e nutrir os neu- rônios. 08) A comunicação entre neurônios normalmente é feita atra- vés das sinapses químicas, as quais se caracterizam pela ausência de contato físico entre os neurônios envolvidos. 16) Nas sinapses químicas, ocorre a liberação de moléculas neurotransmissoras como, por exemplo, a adrenalina, a serotonina e a dopamina. 32) Substâncias químicas como os opiáceos e a nicotina, entre outros, não interferem nas sinapses químicas es- tabelecidas entre os neurônios. 30.10. (UEPG – PR) – Quando um neurônio é estimulado, ocorre uma onda de alterações elétricas que percorre a membrana do neurônio, dos dendritos em direção ao axônio. Assinale o que for correto a respeito da propagação do impulso nervoso. 01) A alteração elétrica é chamada de despolarização, a qual consiste em uma inversão brusca de cargas em uma pequena área da membrana plasmática. Nesse local, a superfície interna da membrana torna-se momentanea- mente mais positiva que a externa. 02) As alterações elétricas na membrana plasmática do neu- rônio, durante o impulso nervoso, ocorrem devido às mudanças temporárias em sua permeabilidade aos íons sódio e aos íons potássio. 04) A alteração (inversão) da carga elétrica da membrana plasmática durante a despolarização é chamada de po- tencial de ação. Enquanto uma área despolarizada da membrana está se repolarizando, outra imediatamente à sua frente está se despolarizando. 08) Durante o processo de despolarização da membrana plasmática, a superfície interna da membrana torna-se momentaneamente mais negativa que a externa. Na fase de repolarização ocorre o inverso, ou seja, a superfície in- terna torna-se bem mais positiva que a externa. 16) Ao atingir a extremidade de um axônio, o impulso ner- voso deve ser transmitido a outro neurônio. A região de proximidade entre o axônio e a célula vizinha, por onde se dá a transmissão do impulso nervoso, é chamada de fenda sináptica. 30.11. (FAMEMA – SP) – O tecido nervoso é formado por neurônios, que transmitem as informações dos órgãos dos sentidos ao encéfalo, onde são interpretadas. Um neurônio apresenta três regiões básicas: axônio, dendritos e corpo celular. a) Ordene as três regiões básicas do neurônio na sequência de propagação do impulso nervoso, desde o momento em que o neurônio é estimulado até chegar à sinapse. Cite a estrutura óssea que protege o encéfalo humano. b) A comunicação entre dois neurônios ocorre quimicamen- te por meio da sinapse. Que características das regiões pré-sinápticas e pós-sinápticas garantem que a transmis- são do impulso nervoso seja unidirecional? Aprofundamento 30.12. (FAMERP – SP) – Quando os médicos querem testar o reflexo patelar de uma pessoa, dão uma leve batida com um martelinho de borracha no joelho dela. Em uma pessoa saudável, espera-se um movimento rápido da perna como resposta. a) Quais são os dois tipos de neurônios do arco-reflexo que possibilitam o reflexo patelar? b) Considerando os órgãos do sistema nervoso, por que a resposta reflexa é rápida e ocorre de forma involuntária? Aula 30 17Biologia 8E 30.13. (FUVEST – SP) – O gráfico representa modificações elétricas da membrana de um neurônio (potencial de membrana), mostrando o potencial de ação gerado por um estímulo, num dado momento.a) Identifique, nesse gráfico, as fases indicadas pelas letras X, Y, W e Z. b) A esclerose múltipla é uma doença autoimune, em que ocorre dano à bainha de mielina. Que efeito tem essa desmielinização sobre a condução do impulso nervoso? 30.14. (FGV – SP) – A ação fisiológica de drogas como o crack e a cocaína, resumidamente, é explicada pelo bloqueio de canais de recaptura de neurotransmissores, como a dopamina, por exemplo. A presença de dopamina na sinapse neural por um tempo prolongado confere as alterações nas sensações e no comportamento do usuário. Tendo em vista a propagação do impulso nervoso nos neu- rônios cerebrais humanos, é correto afirmar que a ação do crack e da cocaína ocorre a) nos receptores de membrana localizados nos axônios. b) nos receptores de membrana localizados nos dendritos. c) nas vesículas secretadas pelo corpo celular na sinapse. d) nas vesículas secretadas pelos axônios na sinapse. e) nas vesículas secretadas pelos dendritos na sinapse. 30.15. (PUC – RS) – Com a intenção de avaliar o efeito dos neurotransmissores na contração muscular, uma terceira pesquisa foi realizada fixando-se a extremidade de uma fatia de músculo cardíaco a um medidor de força. Sobre essa fatia de músculo, o biólogo pingou gotas de cinco diferentes neurotransmissores, uma por vez. O medidor de força mostrou que houve contração após as células musculares terem sido banhadas em a) noradrenalina. c) serotonina. e) glutamato. b) acetilcolina. d) glicina. 30.16. (UFPI) – Observe o esquema relativo à sinapse neuro- nal e marque a alternativa que contém somente informações corretas sobre os mecanismos funcionais pré e pós-sináptico. Sinapse neuronal. Adaptado de Lodish et al., 2005. a) A polarização da membrana (1) induz a abertura de canais de cálcio (2), nos quais o influxo promove a endocitose das vesículas (3), com a abertura das vesículas sinápticas e a liberação dos neurotransmissores, que se ligam aos receptores (4); e os íons Na+ polarizam a membrana pós- -sináptica (5); ocasionando o impulso nervoso. b) A polarização da membrana (1) ocasiona a liberação das vesículas sinápticas (3), as quais contêm substâncias deno- minadas neurotransmissores, que são mediadores químicos responsáveis pela transmissão do impulso nervoso, por meio de junções comunicantes que unem as células ner- vosas, permitindo a passagem de íons; o que ocasiona uma conexão elétrica, promotora da transmissão do impulso nervoso, com a polarização da membrana pós-sináptica (5). c) A despolarização da membrana (1) ocasiona a abertura dos canais de cálcio (2) e o influxo de cálcio promove a exocitose das vesículas sinápticas com liberação de neurotransmissores (3), que se ligam aos receptores (4), deixando entrar íons Na+; o que promove a despolarização da membrana pós-sináptica (5), ocasionando a transmissão do impulso nervoso. d) A união do neurotransmissor com o receptor (4) ocasiona somente efeitos excitatórios (3) sobre o neurônio seguinte do circuito, por causa da abertura de canais iônicos (1), os quais promovem a polarização da membrana e a transmissão do impulso nervoso (5). e) O impulso nervoso (5), em todas as sinapses (4), transmite-se por meio de mediadores químicos, os quais vão ativar receptores de outros neurônios ou de células efetoras, por meio da polarização das membranas (1 e 5). 18 Extensivo Terceirão 30.17. (UFSC) – O neurônio é uma célula altamente espe- cializada, didaticamente dividida em três regiões: dendritos, corpo celular e axônio, conforme a figura abaixo. Compilado de: GUYTON & HALL. Tratado de fisiologia médica. 11. ed. Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2006. Considere o esquema de uma célula neural e assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01) Um neurônio em repouso apresenta concentrações dos íons de sódio e potássio semelhantes às encontradas no meio extracelular. 02) Se colocado em meio hipotônico, o neurônio acima terá uma entrada passiva de água por osmose, sendo a homeostase celular facilmente restabelecida por bombas de água que ocorrem em toda membrana plasmática. 04) Quando o impulso nervoso ocorre, há abertura dos canais de sódio e ocorre grande influxo deste íon para o interior da célula através de transporte ativo. 08) O impulso nervoso ocorre sempre no sentido 3 → 2 → 1. 16) Se colocado em meio hipertônico, o neurônio acima terá saída de água por osmose, um tipo de transporte de membrana que utiliza ATP. 32) Em um neurônio em repouso, a superfície interna da membrana plasmática é eletricamente negativa em re- lação à superfície externa. 30.18. (UFPR) – A figura 1 apresenta um esquema da organização do sistema nervoso autônomo e a figura 2 um esquema da sinapse entre o axônio de um neurônio motor e uma fibra muscular estriada esquelética (junção neuromuscular). a) Nomeie os neurotransmissores 1, 2 e 3. b) Qual é o efeito do neurotransmissor 3 sobre fibras musculares estriadas cardíacas? c) Qual é o efeito do neurotransmissor 1 sobre fibras musculares estriadas cardíacas? Aula 30 19Biologia 8E 30.19. (UEM – PR) – Em uma colisão entre um carro e uma moto, no trânsito, o motociclista teve uma queda e desmaiou. Os primeiros minutos que se seguem ao acidente são importantíssimos para a garantia de vida da vítima. Dentre tantas providências que se fazem necessárias, nesses casos, é fundamental a observação dos sinais vitais: presença ou não de sangramentos, pulsação, respiração, pressão arterial, temperatura corporal, nível de consciência, dilatação das pupilas e cor da pele. Com relação a estes sinais, é correto afirmar que: 01) Se, ao incidir um foco de luz nos olhos da vítima, a sua pupila não contrair, pode ter ocorrido lesão no tronco encefálico. 02) Se a vítima está desacordada, pode ter havido compro- metimento da coluna vertebral, pois em seu interior passa o conjunto de nervos cranianos, cuja lesão pode levar à hemorragia e à paralisia. 04) Se, ao verificar a pulsação (frequência cardíaca) da vítima, forem contadas 50 pulsações por minuto, algo sério pode estar ocorrendo, indicando mau funcionamento do bulbo. 08) Se houver ferimento, a formação de um coágulo pode- rá estancar o sangue porque a protrombina converteu- -se em trombina pela ação da enzima fibrina. 16) Se, inicialmente, a frequência respiratória da vítima desacordada for inferior a 10 movimentos por minuto, diminuirá a concentração de O2 no sangue, estimulan- do o bulbo, que acionará os músculos respiratórios e o aumento da frequência cardíaca. 30.20. (UNICAMP – SP) – Com a manchete “O Voo de Maurren”, O Estado de São Paulo noticiou, no dia 23 de agosto de 2008, que a saltadora Maurren Maggi ganhou a segunda medalha de ouro para o Brasil nos últimos Jogos Olímpicos. No salto de 7,04 m de distância, Maurren utilizou a força originada da contração do tecido muscular estriado esquelético. Para que pudesse chegar a essa marca, foi pre- ciso contração muscular e coordenação dos movimentos por meio de impulsos nervosos. a) Explique como o neurônio transmite o impulso nervoso ao músculo. b) Para saltar, é necessária a integração das estruturas ósseas (esqueleto) com os tendões e os músculos. Explique como ocorre a integração dessas três estruturas para propiciar à atleta a execução do salto. 30.21. (UFRJ) – As ilustrações a seguir representam esque- maticamente como ocorre a propagação unidirecional de um impulso nervoso no axônio de um neurônio. A despolarização abre os portões de canais de Na+, produzindo assim a entrada do Na+ no citoplasma (figura A). Essa entrada despolariza a membrana, o que permite que mais íons Na+ penetrem através dos canais. Quando a diferença entre o Na+ externo e o interno atinge um valor próximo de zero, os portões de Na+ automaticamente assumem um estado de inativação que bloqueia a passagem de mais íons Na+. A inativação do portão dura alguns milésimos de segundo e não deixa que ele se abra até que o potencial da membrana tenhavoltado a ser negativo. O mesmo processo ocorre, então, na região imediata- mente adjacente ao portão inativo (figura B) e, dessa forma, o pulso de despolarização prossegue ao longo do axônio. Note que o portão de canal de Na+ pode as- sumir três estados diferentes: aberto, fechado e inativo. Examinando os diagramas, indique qual dos três estados do canal de Na+ garante que o potencial de ação se propague em somente um sentido. Justifique sua resposta. Desafio 30.22. (FEMPAR – PR) – 20 Extensivo Terceirão Considere atentamente o caso descrito no texto a seguir e faça o que se pede. Cinco homens com paralisia motora completa recuperaram a capacidade de mover as per- nas voluntariamente e produzir movimentos de passo depois de serem tratados com uma forma não invasiva de estímulo elétrico na medula espinal. O novo trata- mento usa a estimulação elétrica nervosa transcutânea, que envol- ve colocação estratégica de eletro- dos na pele da parte inferior das costas. Durante a estimulação, as pernas dos pacientes receberam apoio de suportes pendurados no teto. De início, suas pernas se mo- veram apenas involuntariamente. Então eles perceberam que po- diam voluntariamente aumentar a amplitude dos movimentos: conseguiram duplicar a amplitu- de de movimento voluntário após quatro sessões de tratamento. Para intensificar ainda mais o movimento voluntário, os pes- quisadores deram aos partici- pantes uma droga denominada buspirona, ao longo das últimas quatro semanas do estudo de 18 semanas. Essa droga imita o neurotransmissor serotonina e é conhecida por induzir movimen- tos de caminhada em ratos com lesões na medula espinal. Todos os cinco homens estavam parali- sados há mais de dois anos an- tes de receber o tratamento, em sessões de 45 minutos realizadas uma vez por semana, durante o período da pesquisa. Ao final, depois de terem recebido a bus- pirona, todos puderam mover suas pernas sem qualquer estí- mulo. Esse movimento foi com- parável ao que eles alcançaram quando receberam o estímulo. “É como se tivéssemos desper- tado algumas redes (no sistema nervoso)”, disse o coinvestigador Reggie Edgerton. (Adaptado do disponível em: <http://oglobo.globo.com/sociedade/ ciencia>. Acesso em: 12 jul. 2015) a) Descreva o circuito envolvido na execução dos movimentos reflexos apresen- tados pelos pacientes do experimento. b) Com o aumento da amplitude dos movimentos, houve um emprego mais efetivo dos músculos esqueléticos, que passam a realizar contrações voluntá- rias. Estabeleça uma relação entre a atividade do sarcômero e as contrações voluntárias executadas pelos pacientes do experimento. 30.23. (UNICAMP – SP) – Os microtúbulos, parte do citoesqueleto, estão envol- vidos em diversas etapas da diferenciação de neurônios, incluindo a origem e a função de seus prolongamentos celulares – dendritos e axônios. As proteínas associadas aos microtúbulos (MAPs) têm funções essenciais nas células neuronais, podendo ser divididas em três famílias – MAP1, MAP2 e tau. a) Cite pelo menos dois papéis dos microtúbulos em uma célula eucariótica, diferentes daqueles mencionados acima. As distribuições subcelulares de tau, MAP2 e um tipo de MAP1 (MAP1B) durante a diferenciação neuronal são representadas na figura abaixo. Na fase 4, qual MAP é encontrada em maior quantidade nos dendritos? (Fonte: L. Penazzi e outros, Chapter Three – Microtubule Dynamics in Neuronal Development, Plasticity and Neurodegeneration. International Review Of Cell and Molecular Biology, Kidlington, v. 321, p. 89-169, 2016.) Legenda: Fase 1-2: célula precursora neural, com prolongamentos do tipo lamelipódio e futuros neuritos; Fase 3: neurônio com polaridade, com axônio e neuritos; Fase 4: neurônio maduro, com dendritos formados a partir dos neuritos e axônio ramificado. Os gráficos de barras representam a quantidade das MAPs, conforma a legenda no painel C. Aula 30 21Biologia 8E b) Qual é a principal função dos axônios? Plasticidade neuronal é a capacidade do sistema nervoso de se modificar estrutural e funcionalmente ao longo de seu desenvolvimento, ou quando sujeito a novas experiên- cias. De que forma os dendritos e os axônios participam ativamente desse processo? 30.24. (UFG – GO) – Leia os textos 1, 2 e 3, a seguir, e analise a figura 1, para responder às questões. TEXTO 1 A humanidade levou cerca de 200 mil anos para alcançar o total de 1,6 bilhão e apenas mais 110 anos para crescer 7 bilhões. Esse crescimento populacio- nal descontrolado gera problemas ambientais como o consumo de recursos naturais não renováveis, por exigir uma produção de alimentos mais eficiente, priorizando o melhor aproveitamento da área cul- tivável. Sustentabilidade e economia verde, p. 26, 2012. (Adaptado). TEXTO 2 O modelo agrícola brasileiro ultrapassa recordes de produtividade, contribuindo com cerca de 30% das exportações brasileiras, contudo 40% da popu- lação brasileira sofre com a insegurança alimentar, devido à presença de agrotóxico nos alimentos. Disponível em: <www.conselho.mg.gov.br/noticia/brasil-e-o-pais-que- mais-usa-agrotoxicos-no-mundo>. Acesso em: 15 abr. 2014. (Adaptado). TEXTO 3 Um exemplo do uso incorreto de agrotóxico aconteceu em março de 2006, em Lucas do Rio Ver- de, Mato Grosso, onde as pessoas foram intoxicadas devido à pulverização aérea de um agrotóxico. O produto que era destinado à produção agrícola foi levado pelos ventos para cidade. Esse incidente ex- trapolou os riscos para além da unidade produtiva rural, com provável contaminação do ar, do solo, das plantas, dos animais e da população da cidade. Disponível em: Ciência e saúde coletiva, v.; 12, n.1. Rio de Janeiro, jan-mar 2007. Acesso em: 15 abr. 2014. (Adaptado). FIGURA 1 Produção brasileira de grãos das safras de 1990/1991 a 2011/2012, em milhões de toneladas (MMT) por milhões de hectares (MMha). Conab jan. 2012. O agrotóxico, citado no texto 3, tem como mecanismo de ação inibir a enzima acetilcolinesterase, responsável por degradar a acetilcolina. Essa inibição promove a hiperes- timulação do sistema nervoso parassimpático. Explique o efeito da intoxicação por esse agrotóxico sobre o sistema digestório humano. 22 Extensivo Terceirão Gabarito 30.01. a 30.02. b 30.03. c 30.04. e 30.05. c 30.06. e 30.07. d 30.08. c 30.09. 28 (04 + 08 + 16) 30.10. 23 (01 + 02 + 04 + 16) 30.11. a) O impulso nervoso passa, sucessivamente, pelos dendritos, cor- po celular e axônio. A estrutura óssea que protege o encéfalo humano é o crânio. b) A região pré-sináptica é a terminação axônica onde se encon- tram as vesículas que realizam a exocitose dos neurotransmisso- res. A região pós-sináptica possui os receptores específicos para os hormônios nervosos. Esse mecanismo fisiológico garante a transmissão unidirecional do impulso na sinapse. 30.12. a) O reflexo patelar envolve um neurônio sensorial aferente e um neurônio motor eferente. b) A resposta reflexa é rápida e involuntária, porque não necessita de comando cerebral. Ela envolve os nervos e a medula espinhal. 30.13. a) X corresponde ao período em que o neurônio está em repouso. Y é a fase de despolarização gerando o potencial de ação do impulso nervoso. W é o período de repolarização da membrana e Z corresponde a ação das bombas de sódio Na+ e potássio K+ restabelecendo o potencial de repouso da membrana plasmáti- ca da célula nervosa. b) A desmielinização dos axônios dos neurônios pode ocasionar a interrupção da passagem dos impulsos nervosos ou a redução significativa da velocidade de propagação do potencial de ação. 30.14. b 30.15. a 30.16. c 30.17. 32 (32) 30.18. a) Os neurotransmissores 1, 2 e 3 são respectivamente: noradrena- lina, acetilcolina e acetilcolina. b) O neurotransmissor acetilcolina (3) produz a redução da frequ- ência e da potência das contrações das fibras musculares estria- das cardíacas, fenômeno denominado bradicardia. c) O neurotransmissor noradrenalina (1) causa o aumentoda fre- quência e da potência das contrações das fibras musculares car- díacas, isto é, provoca a taquicardia. 30.19. 21 (01 + 04 + 16) 30.20. a) A transmissão do impulso nervoso é realizada através da libera- ção de neurotransmissores, pelos axônios, na placa motora ou sinapse neuromuscular. b) A ação do sistema nervoso coordena a movimentação, que é facilitada, pois os músculos se fixam ao esqueleto através dos tendões. 30.21. O estado inativado. O fato de que a inativação dura alguns milé- simos de segundo garante que num intervalo de 1ms somente o canal fechado e não inativado pode abrir. 30.22. a) O movimento reflexo envolve a atividade sequencial de três tipos de neurônios: neurônio sensorial aferente, interneurônio medular e neurônio motor eferente. b) As contrações voluntárias executadas pelos pacientes do ex- perimento são o resultado da liberação do neurotransmissor acetilcolina nas junções neuromusculares (placas motoras) dos músculos estriados esqueléticos. Esse neurotransmissor causa a contração muscular com o encurtamento dos sarcômeros das miofibrilas presentes no citoplasma dos músculos esqueléticos. O encurtamento dos sarcômeros ocorre pelo deslizamento das moléculas da proteína actina sobre as proteínas denominadas miosina, com consumo de ATP e na presença de cálcio. 30.23. a) Os microtúbulos presentes em células eucarióticas formam o fuso acromático de divisão durante a mitose e a meiose. Tam- bém aparecem na estrutura dos centríolos, cílios e flagelos rela- cionados com a motilidade celular. Nos dendritos, na fase quatro é encontrada a maior quantidade da proteína MAP2. b) Os axônios dos neurônios conduzem os impulsos nervosos para longe do corpo celular. O grande número de ramificações e conexões que existem, e que podem ser formadas a partir de estímulos consecutivos, garantem a plasticidade neuronal. 30.24. O efeito da intoxicação pelo agrotóxico sobre o sistema digestó- rio humano é manifestado pelo aumento de: salivação, secreção gástrica, secreção das enzimas pancreáticas, contração da vesícula biliar e motilidade do trato gastrintestinal.
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