Exercícios: O sistema nervoso

Observa a imagem do neurónio. Indica que número assinala as dendrites e qual assinala o axónio, e explica que diferença existe entre a função de umas e a do outro na transmissão do impulso nervoso.

Nomeia as duas grandes divisões do sistema nervoso e refere pelo menos dois órgãos que façam parte de cada uma delas.

Ordena do nível de organização mais elevado para o mais simples as seguintes estruturas do sistema nervoso e explica o teu critério: neurónio, encéfalo, sistema nervoso, tecido nervoso.

Explica que três partes principais possui um neurónio e qual é a função geral de cada uma na transmissão do impulso nervoso.

Nomeia os três órgãos que constituem o encéfalo e indica uma função característica de cada um.

Explica que estruturas ósseas protegem o encéfalo e a medula espinal, e por que razão essa proteção é tão importante no caso do sistema nervoso.

Indica se estas afirmações são verdadeiras ou falsas e justifica a tua resposta: a) a medula espinal está protegida pela coluna vertebral; b) os nervos apenas transportam informação do corpo para o cérebro; c) o cerebelo intervém na coordenação do movimento e no equilíbrio.

Explica a diferença entre um nervo sensitivo e um nervo motor, e dá um exemplo de informação transportada por cada um.

Na imagem do neurónio surge um invólucro que reveste o axónio por troços. Nomeia-o, explica qual é a sua função e raciocina por que razão uma doença que o destrua, como a esclerose múltipla, provoca perturbações no movimento e na sensibilidade.

Descreve o trajeto da informação num movimento voluntário simples, como escrever o teu nome numa folha: que centro nervoso dá a ordem, por onde viaja o impulso e que tipo de neurónios intervêm.

Explica o que é um ato reflexo e em que se distingue de um ato voluntário. Dá um exemplo de cada um e indica que parte do sistema nervoso coordena principalmente cada tipo de resposta.

Explica que diferença existe entre as respostas rápidas coordenadas diretamente pela medula espinal e as decisões tomadas pelo cérebro, e dá um exemplo do dia a dia de cada tipo.

Quando levantas a mão para fazer uma pergunta na aula, inicia-se uma resposta voluntária. Descreve o percurso seguido pela informação: que parte do encéfalo decide o movimento, que estrutura o coordena para ser preciso, por onde desce a ordem e o que a executa no final.

O bolbo raquidiano não intervém em decisões conscientes e, mesmo assim, uma lesão nele é fatal. Explica que funções automáticas do corpo regula e por que razão é considerado vital.

Após uma anestesia local no dentista, a zona parece «adormecida» e não sentes dor durante a restauração do dente. Explica o que acontece aos nervos sensitivos da zona enquanto dura o efeito e por que razão a sensibilidade demora algum tempo a voltar.

O tempo de reação é o intervalo que decorre desde que detetamos um estímulo até que respondemos. Explica por que razão aumenta quando se conduz com sono ou a olhar para o telemóvel, relacionando-o com o processamento da informação no sistema nervoso.

Numa consulta de neurologia explora-se o reflexo patelar (batimento no tendão abaixo da rótula) e a sensibilidade tátil em três doentes, obtendo-se estes resultados:

• Doente A: Ao receber o golpe no tendão, estende a perna de forma automática com normalidade, mas afirma que não sentiu o contacto nem o golpe.

• Doente B: Sente o golpe com total clareza, mas a perna não se move de forma reflexa (embora consiga estendê-la se o médico lhe pedir voluntariamente que o faça).

• Doente C: Não sente nada e a perna também não se move em momento algum.

1. a) Baseando-te nos elementos que formam um arco reflexo (recetor, neurónio sensitivo, medula espinal, neurónio motor e efetor) e na sua ligação com o encéfalo, deduz fundamentadamente em que ponto do circuito nervoso pode estar a alteração de cada um dos três doentes.
2. b) Por que razão numa pessoa saudável o pé se afasta perante uma picada antes de ela ter consciência da dor?

Um motociclista sofre um acidente e perde a sensibilidade e os movimentos das pernas, mas mantém intactos os dos braços. Com base nos teus conhecimentos sobre a medula espinhal, raciocina em que parte da coluna ocorreu provavelmente a lesão e por que razão foram afetados apenas os membros inferiores.

Analisa como atuam duas toxinas diferentes sobre a sinapse neuromuscular (a junção entre o neurónio motor e as fibras musculares):

• Substância X (curare): Liga-se aos recetores do neurotransmissor na célula muscular e bloqueia-os, impedindo que o neurotransmissor interaja com eles.

• Substância Y (gás nervoso): Destrói a enzima que degrada o neurotransmissor após a sua libertação, fazendo com que este permaneça de forma indefinida na fenda sináptica.

1. a) Prevê o que acontecerá à musculatura de uma pessoa exposta à substância X e à de uma pessoa exposta à substância Y (ficarão os músculos flácidos e paralisados, ou em contração permanente e espasmo?). Justifica a tua resposta com base no funcionamento da sinapse química.
2. b) Embora atuem por mecanismos totalmente opostos sobre o músculo, explica por que razão ambas as substâncias provocam a morte por asfixia se afetarem os músculos respiratórios.

Chegam às urgências dois doentes que sofreram lesões em diferentes partes do encéfalo:

• Doente 1: É incapaz de falar e tem uma paralisia motora completa no braço e na perna direitos, mas compreende perfeitamente o que ouve e mantém o equilíbrio.

• Doente 2: Fala com total fluência e tem força normal nas quatro extremidades, mas é incapaz de se manter de pé sem cair e não consegue coordenar movimentos simples, como tocar com o dedo na ponta do nariz.

1. a) Deduz em que hemisfério do cérebro se localiza a lesão do Doente 1 e justifica por que razão a perda motora se manifesta precisamente no lado direito do corpo.
2. b) Por que razão os sintomas do Doente 2 indicam que a sua lesão não está no córtex motor do cérebro? Justifica que outra estrutura do encéfalo se encontra afetada.

O encéfalo humano pesa aproximadamente 1,4 kg e encontra-se suspenso em líquido cefalorraquidiano dentro da cavidade craniana.

1. a) Utilizando o princípio da inércia e a anatomia das meninges, explica o que acontece fisicamente ao encéfalo dentro do crânio quando um desportista sofre uma desaceleração ou travagem brusca da cabeça («efeito de chicote»), e por que razão isto pode provocar uma concussão cerebral grave mesmo que não exista nenhuma fratura óssea.
2. b) Uma empresa concebe um capacete com uma carapaça exterior de aço indeformável e afirma na sua publicidade: «Como a carapaça exterior nunca se deforma nem se parte, o encéfalo está 100 % protegido contra qualquer concussão». Contesta cientificamente esta afirmação, explicando que tipo de proteção necessita realmente o encéfalo no interior do capacete para reduzir as lesões.

Um peão está prestes a ser atropelado por um veículo e experiencia duas respostas sucessivas:

• Resposta 1 (aos 0,15 segundos): Salta para o passeio num ápice, evitando o impacto.

• Resposta 2 (aos 10 segundos): O seu ritmo cardíaco passa de 75 para 140 pulsações por minuto, começa a suar intensamente e as mãos tremem-lhe. Este estado prolonga-se durante quase 10 minutos.

1. a) Identifica que sistema de coordenação (nervoso ou endócrino) é o principal responsável por cada uma das duas respostas. Justifica a tua resposta relacionando o tempo de reação com a forma como o sinal viaja em cada sistema.
2. b) Explica por que razão a Resposta 1 cessa no instante em que o corpo toca no passeio, enquanto a Resposta 2 demora vários minutos a desaparecer, mesmo depois de o perigo já ter passado.

Em repouso absoluto na cama, uma pessoa de cerca de 65 kg consome uma potência energética de cerca de 100 watts. O encéfalo, que tem apenas uma massa de 1,3 kg (2,0 % da massa corporal), consome de forma ininterrupta cerca de 20 watts (20 % de toda a energia do organismo), tanto durante a vigília como no sono profundo.

1. a) Calcula o consumo energético relativo por cada quilograma de massa no encéfalo (watts/kg) e compara-o com o consumo energético relativo por quilograma do resto do corpo. Quantas vezes o cérebro é mais ativo metabolicamente do que a média do corpo em repouso?
2. b) Se durante o sono profundo não movemos os músculos voluntários nem recebemos estímulos conscientes do ambiente, em que atividades celulares e fisiológicas o encéfalo gasta semelhante quantidade de energia? Justifica por que o encéfalo não pode «desligar-se» durante o descanso.

Se fizermos um corte na pele, as células da epiderme dividem-se ativamente por mitose e a ferida cicatriza em poucos dias. Em contrapartida, se uma pessoa sofrer um traumatismo que seccione a medula espinal, a paralisia costuma ser permanente.

1. a) Um estudante afirma: «Para curar a medula espinal bastaria injetar substâncias que obriguem os neurónios sobreviventes a dividir-se por mitose para preencher o espaço, exatamente como faz a pele». Rebate, com dois argumentos biológicos, a ideia do estudante, tendo em conta as características celulares dos neurónios adultos e a forma como processam a informação.
2. b) Nos nervos periféricos (como os que vão para o braço), um axónio cortado pode chegar a regenerar-se lentamente se o corpo celular do neurónio sobreviver. Porque é que é muito mais difícil recuperar a função após uma lesão na medula espinal do que após um corte num nervo periférico do braço?