O sistema cardiovascular

Indica os três componentes do sangue que desempenham funções de transporte, defesa e coagulação, e refere o que cada um deles faz.

Explica o que é o plasma sanguíneo, que aspeto apresenta o sangue quando os seus componentes são separados e refere dois tipos de substâncias que viajam dissolvidas nele.

Explica o que são as plaquetas e descreve, passo a passo, o que acontece quando fazemos um pequeno corte na pele até deixar de sangrar.

Explica o que são os glóbulos brancos e raciocina sobre por que razão o seu número no sangue aumenta quando temos uma infeção.

Observa a imagem do coração em corte. Indica que números assinalam as duas aurículas e quais assinalam os dois ventrículos, e explica uma diferença entre as paredes de umas e de outros.

Indica as quatro cavidades do coração e refere por qual delas entra o sangue pobre em oxigénio proveniente do corpo e de qual sai o sangue rico em oxigénio para todo o organismo.

Na imagem do coração observam-se as válvulas numeradas entre as cavidades. Explica qual é a função destas válvulas e raciocina sobre que problema teria uma pessoa cuja válvula situada entre a aurícula e o ventrículo esquerdos não fechasse bem.

Diz-se que o coração é, na verdade, «duas bombas numa só». Explica o que significa essa expressão, que parede interna separa as duas metades e que problema existiria se o sangue de ambos os lados se misturasse.

Completa a frase com os termos corretos: «As $\dots$ levam o sangue do coração para os órgãos, as $\dots$ trazem-no de volta dos órgãos para o coração e os $\dots$ são vasos muito finos onde ocorrem as trocas de substâncias com os tecidos».

Indica se estas afirmações são verdadeiras ou falsas e justifica a tua resposta: a) todo o sangue que circula pelas artérias é rico em oxigénio; b) os capilares ligam as artérias às veias; c) as válvulas do coração impedem que o sangue recue.

Uma criança mede a pulsação no pulso e conta $72$ batimentos num minuto; depois de correr durante o recreio conta $115$ batimentos num minuto. Explica por que razão a frequência cardíaca aumenta ao fazer exercício, relacionando-o com as necessidades das células musculares.

As artérias têm paredes espessas e elásticas, e as veias, paredes mais finas. Relaciona esta diferença com a pressão a que o sangue circula em cada tipo de vaso e explica o que aconteceria se uma veia tivesse de suportar a pressão de uma artéria.

Explica o que é a tensão arterial, que dois valores são medidos ao determiná-la e em que tipo de vaso é habitualmente medida, e raciocina sobre por que razão mantê-la sempre alta acaba por danificar os vasos sanguíneos.

Descreve o trajeto completo do sangue nos dois circuitos do aparelho circulatório: a circulação pulmonar (ou pequena circulação), indicando em que cavidade do coração se inicia, que vaso o conduz para fora, o que lhe acontece nos pulmões e através de que vaso e a que cavidade regressa; e a circulação sistémica (ou grande circulação), indicando de que cavidade sai, por que grande artéria, a que partes do corpo leva o sangue e por que grande veia regressa ao coração.

Segue o trajeto de uma molécula de glicose desde que é absorvida no intestino delgado até chegar a uma célula da coxa, indicando por que vasos viaja, que cavidades do coração atravessa e que «desvio» obrigatório faz antes de alcançar o seu destino.

Um doente vai ao médico e é-lhe diagnosticada hipertensão pulmonar grave (a resistência dos vasos que vão para os pulmões é anormalmente alta), enquanto a pressão no resto do corpo é normal. Ao fim de dois anos, uma ecografia revela que a parede muscular de um dos seus dois ventrículos duplicou a sua espessura para compensar este sobre-esforço.

1. a) Justifica fundamentadamente qual dos dois ventrículos terá aumentado de espessura.
2. b) Prevê que consequências teria para as trocas gasosas nos alvéolos e para o organismo se esse ventrículo acabasse por falhar por exaustão muscular.

Numa dádiva de sangue retiram-se cerca de $450\ \text{mL}$. Se uma pessoa adulta tiver cerca de $5\ \text{L}$ de sangue, calcula que percentagem do seu sangue doa e explica por que razão o organismo consegue repor essa quantidade em poucas semanas sem problemas.

Um colega de turma lê que o coração de uma pessoa adulta bombeia cerca de $7500\ \text{L}$ de sangue todos os dias e afirma: «Isso tem de ser um erro de impressão impossível, porque se só temos cerca de $5\ \text{L}$ de sangue no corpo, teríamos de fabricar e destruir mais de $7000\ \text{L}$ de sangue diariamente».

1. a) Demonstra através de um cálculo se o valor de $7500\ \text{L/dia}$ é verosímil para uma pessoa cujo coração bate a $75$ pulsações por minuto, expelindo $70\ \text{mL}$ de sangue em cada batimento (expressa o resultado em litros).
2. b) Rebate a afirmação do teu colega com argumentos biológicos, explicando como a estrutura fechada e o trajeto contínuo do sistema circulatório permitem bombear esse volume diário com apenas $5\ \text{L}$ de sangue.

Um aluno coloca a seguinte dúvida na aula: «As cavidades do coração estão continuamente cheias de sangue rico em oxigénio proveniente dos pulmões. Por isso, não faz sentido que uma obstrução nas artérias coronárias cause um enfarte, uma vez que o músculo cardíaco poderia absorver os nutrientes diretamente do sangue que bombeia».

1. a) Rebate este argumento justificando por que razão as células do miocárdio não se podem nutrir diretamente por difusão a partir do interior das cavidades cardíacas e dependem exclusivamente das artérias coronárias.
2. b) Explica o «efeito dominó» que ocorre no resto do organismo quando uma zona do músculo cardíaco sofre necrose, comparando-o com o que aconteceria se a artéria obstruída estivesse num braço.

Um aluno tenta verificar se o seu colega tem pulso colocando firmemente os dedos sobre uma veia visível do dorso da mão. Ao não sentir qualquer pulsação, afirma preocupado: «Não tem pulso, por isso o sangue não está a circular por esta veia».

1. a) Rebate a conclusão do aluno explicando que fenómeno mecânico dá origem exatamente à onda de pulso e por que razão este pulso desaparece ao atravessar os capilares e chegar às veias, apesar de o sangue continuar a fluir.
2. b) Justifica que diferença estrutural na camada elástica das paredes das artérias (em comparação com as veias) lhes permite suportar e amortecer esse pulso de pressão contínua sem se romperem.

Num centro médico analisam-se os casos de três doentes que vão à consulta com um sintoma idêntico: sofrem de fadiga muscular extrema e ficam sem fôlego perante o menor esforço físico.

• Doente A: Glóbulos vermelhos e hemoglobina normais, mas o seu coração bombeia metade da sua capacidade devido a uma insuficiência cardíaca.

• Doente B: Coração e pulmões em perfeito estado, mas sofre de anemia grave com um nível de hemoglobina de $6,5\ \text{g/dL}$ (o valor normal é de $12\text{--}15\ \text{g/dL}$).

• Doente C: Coração e análises sanguíneas normais, mas sofre de uma patologia que reduz drasticamente a absorção de nutrientes no seu intestino delgado.

1. a) Justifica por que razão os três doentes apresentam exatamente o mesmo cansaço muscular, identificando que processo químico celular está a ser limitado nas mitocôndrias dos seus músculos em cada caso.
2. b) Explica por que razão o organismo do doente B tenta compensar o seu estado aumentando a frequência cardíaca e respiratória.

Os membros da guarda real devem permanecer completamente firmes e imóveis durante horas. Com frequência, alguns sofrem tonturas repentinas e até desmaios. No entanto, se lhes for permitido contrair ritmicamente os gémeos elevando os calcanhares sem sair do sítio, os desmaios são completamente evitados.

1. a) Explica de que modo intervêm a gravidade, a contração da musculatura das pernas e as válvulas semilunares das veias para fazer com que o sangue regresse ao coração.
2. b) Justifica por que razão permanecer imóvel de pé reduz a irrigação sanguínea do cérebro provocando o desmaio, e prevê que alteração sofrerão a longo prazo as válvulas venosas se uma pessoa trabalhar durante anos muitas horas de pé e parada (aparecimento de varizes).

Em repouso, tanto uma pessoa sedentária como uma atleta de elite precisam que o seu coração bombeie exatamente o mesmo volume total de sangue por minuto: $4,8\ \text{L/min}$ ($4800\ \text{mL/min}$).

• A pessoa sedentária tem uma frequência cardíaca em repouso de $80$ batimentos/min.

• A atleta tem uma frequência cardíaca em repouso de $48$ batimentos/min.

1. a) Calcula o volume de sangue que o ventrículo de cada pessoa expele num único batimento (expressa-o em $\text{mL}$).
2. b) A partir dos teus cálculos, justifica que alterações sofreu o miocárdio da atleta graças ao treino para se tornar mais eficiente.
3. c) Prevê o que vai acontecer à frequência cardíaca de cada uma se começarem a correr a uma velocidade que exige um débito cardíaco de $14\ \text{L/min}$, e fundamenta quem atingirá mais depressa o seu limite de fadiga.

Um coágulo que bloqueia uma artéria cerebral provoca um AVC (acidente vascular cerebral), enquanto, se bloquear uma artéria coronária, causa um enfarte do miocárdio. Em ambos os casos, os serviços de emergência afirmam que «tempo é tecido» e que cada minuto de atraso agrava seriamente o prognóstico.

1. a) Explica a sequência de acontecimentos a nível celular (desde a falta de oxigénio e glicose até à morte celular ou necrose) que sofrem as células afetadas (neurónios ou miocardiócitos) após a obstrução.
2. b) Justifica por que razão administrar um fármaco que dissolva o coágulo na primeira hora pode chegar a recuperar completamente a função do órgão, mas esse mesmo tratamento perde eficácia progressivamente e, após várias horas, já não consegue recuperar o tecido que já morreu.
3. c) Justifica por que razão as sequelas de um AVC (como a perda da fala ou de mobilidade) costumam ser irreversíveis ou de muito difícil recuperação, relacionando-o com a capacidade de divisão e regeneração do tecido nervoso em comparação com outros tecidos.