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Enfisema, pH Sanguíneo e Mecanismos Fisiológicos

Pessoas que sofrem de enfisema respiratória apresentam uma redução da ventilação pulmonar. Com base nessa afirmação, responda:

a) Qual a tendência de variação no pH sanguíneo dessa pessoa? O pH vai diminuir / ficar ácido.

b) Explique como atua o sistema tampão Ácido Carbônico/Bicarbonato nessa condição; Diminuição da ventilação > Gás carbônico não consegue ser eliminado > Acúmulo de gás carbônico > Aumento na formação de ácido carbônico > A ionização do ácido carbônico promove aumento nas concentrações de prótons.

c) Explique por que razão o ácido carbônico é um bom tampão biológico;

Pois é um ácido fraco com baixa capacidade de ionização.

Explique por que pequenas alterações no calibre dos vasos sanguíneos conferem uma grande vantagem fisiológica no controle da pressão sanguínea.

Lei da 4ª potência > O volume de um vaso é proporcional à 4ª potência de seu raio - pequenas alterações no raio permitem grandes alterações no fluxo/velocidade de escoamento do sangue.

Explique a diferença entre período refratário absoluto e relativo.

No período refratário absoluto, os canais de sódio estão no seu estado inativo. Nenhum estímulo será o suficiente para disparar um novo potencial de ação. No período refratário relativo, a hiperpolarização da membrana aumenta o limiar de excitação da célula. Nesse caso, um potencial de ação poderá ser disparado caso o estímulo seja maior do que o estímulo normalmente necessário para disparar um potencial de ação em uma célula em repouso.

Alpinistas em grandes altitudes precisam aumentar a frequência respiratória (hiperventilar) para compensar as baixas concentrações de oxigênio na atmosfera. Essa hiperventilação leva a uma diminuição nas concentrações de gás carbônico nos pulmões e tecidos. Nessas circunstâncias, o que acontece com o pH sanguíneo? Baseando-se no sistema do tampão bicarbonato, explique por que isso acontece.

Ocorre a elevação do pH, tornando-se básico (ou alcalino). Com a diminuição nos níveis de gás carbônico, ocorre uma diminuição na formação de ácido carbônico e, consequentemente, uma diminuição na sua dissociação em íons H+ (prótons) e bicarbonato. A redução nas concentrações de prótons livres promove um aumento no pH sanguíneo.

Do ponto de vista termodinâmico, por que os sistemas biológicos são considerados sistemas dissipativos? Pois apenas parte da energia potencial é transformada em trabalho, sendo o restante perdido sob a forma de energia térmica (calor).

Em um sistema fechado, de que forma é possível alterar a velocidade de um fluido sem alterar o seu fluxo?

Alterando o raio do continente.

Qual a relação entre coeficiente de solubilidade e coeficiente de difusão?

Quanto maior for o coeficiente de solubilidade, maior tende a ser o coeficiente de difusão.

Relacione 3 fatores que afetam a velocidade de difusão.

Temperatura, concentração, pressão, massa da molécula e distância a ser percorrida.

Sobre o mecanismo de transporte ativo através da membrana celular, são feitas as seguintes afirmações:

I - Para que moléculas sejam transportadas a partir de uma solução mais concentrada para uma menos concentrada, através da membrana celular, a célula deve despender energia, e isto é denominado transporte ativo;

II - Dentre as diferentes substâncias que são, com frequência, transportadas ativamente através da membrana celular, estão os íons sódio e íons potássio;

III - O mecanismo envolvido no transporte ativo envolve consumo de energia;

São corretas:

A) I e II apenas;

B) I e III apenas;

C) II e III apenas;

D) I, II e III;

E) Nenhuma das opções são corretas;

Durante um potencial de ação no nervo, um estímulo igual ao anterior é aplicado no momento em que a diferença de potencial entre o meio intra e extracelular apresenta valores positivos. Em resposta a esse estímulo, um segundo potencial de ação será:

D) Não irá ocorrer;

Explique a importância dos ânions impermeáveis à membrana celular no estabelecimento do potencial de repouso.

São importantes, pois contribuem para a carga mais negativa no meio intracelular, que favorece a diferença de potencial entre os meios intra e extracelular.

Qual mecanismo de transporte é mais eficiente? O mecanismo de transporte através de canais ou através de proteínas transportadoras? Explique.

Depende da concentração da substância a ser transportada. Quando há grande concentração, o transporte por difusão será mais eficiente, pois não possui limitante nos canais da membrana. Em baixas concentrações, quando há pouca concentração, o transporte por proteínas transportadoras é mais eficiente, pois atua de forma independente da diferença de concentrações entre os meios.