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COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 1 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ Exercícios de fisiologia: Sistema esquelético. QUESTÃO 1 Observando as leis da física e os aspectos biológicos que regem os movimentos dos seres humanos, assinale a alternativa correta. A) Pela lei da inércia, espera-se que um jogador de futebol, ao tropeçar na bola, caia para trás. B) Para que uma dona de casa mova uma geladeira, terá que aplicar uma força maior do que a força de atrito cinético, porém menor do que a força de atrito estático. C) Na contração muscular dos processos respiratórios e dos batimentos cardíacos involuntários, não há consumo de ATP. D) As atividades físicas aumentam o tônus muscular, ou seja, aumentam o grau de contração parcial da musculatura esquelética. E) A segunda lei de Newton diz que, quanto maior for a massa de um corpo, menor será sua inércia. QUESTÃO 2 Com a manchete “O Voo de Maurren”, O Estado de S. 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 preciso 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. QUESTÃO 3 Sobre tecidos, órgãos e sistemas que constituem o corpo humano, assinale o que for correto. 01) A epiderme é um epitélio estratificado pavimentoso que reveste externamente o corpo e constitui uma das formas de defesa. 02) Uma das funções do sistema esquelético, constituído de tecido conjuntivo ósseo, é a produção de células sanguíneas. 04) O tecido muscular liso presente nas paredes de órgãos ocos, como o intestino, contrai-se de forma involuntária. 08) Os estímulos do ambiente, captados pelos órgãos sensoriais, são transformados em impulsos nervosos pelos neurônios aferentes. 16) O sistema imunológico realiza a defesa do organismo contra agentes invasores; os responsáveis por essa função são os linfócitos. QUESTÃO 4 A audição humana se inicia com as variações de pressão exercidas sobre uma membrana do ouvido interno. A figura ilustra um modelo físico para parte do sistema auditivo humano, em que essa membrana é modelada empregando-se material piezoelétrico, utilizado para transformar energia mecânica em energia elétrica. Nessa figura, a membrana, ou o material piezoelétrico, é representada por uma base circular de raio r e massa m, presa a uma mola de constante elástica k, modelando a elasticidade da membrana. Considere COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 2 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ que a corrente i resultante, produzida pelo material iezoelétrico, seja proporcional ao deslocamento da mola com relação à sua posição de equilíbrio e que correntes inferiores a determinado valor im não sejam percebidas pelo cérebro. Nessa figura, o sistema neural responsável por levar a corrente elétrica i até o cérebro — processo denominado propagação neuronal — é representado pelos resistores R1, R2 e R3. Considerando o modelo apresentado, julgue os itens que se seguem (certo ou errado). • Tendo como base a lei de inércia e as informações apresentadas, é correto inferir que, se a membrana do modelo descrito possuir massa m diferente de zero, ondas sonoras de qualquer frequência serão fielmente percebidas pelo cérebro. • De acordo com o modelo, a corrente que chega ao cérebro é menor que aquela produzida pela membrana devido à presença de resistência elétrica no sistema neural. • No modelo, parte da energia mecânica produzida na membrana e convertida em energia elétrica é dissipada por efeito Joule durante a propagação neuronal. • Considerando-se que, no modelo, R1=R2= R3= R, é correto afirmar que a resistência equivalente do sistema neural é igual a 3R/2. • Considere dois sistemas auditivos A e B representados de acordo com o modelo descrito, cujas membranas tenham mesma massa e, respectivamente, raios rA e rB, tal que rA < rB. Nessa situação, supondo que as ondas sonoras que chegam nesses dois sistemas causem a mesma pressão nas respectivas membranas, é correto afirmar que o sistema A perceberá sons de intensidade tal que não são percebidas pelo sistema B. • Sabendo-se que os materiais piezoelétricos incluem cristais de quartzo e hidroxiapatita, cerâmicas, materiais semicondutores, polímeros e compósitos e que a membrana do ouvido interno é constituída por colágeno e tecido ósseo, é correto concluir que tanto o colágeno quanto o tecido ósseo devem contribuir para o efeito piezoelétrico. QUESTÃO 5 A patela é um pequeno osso de formato piramidal que se articula com o fêmur e atua como eixo para aumentar a alavanca do grande músculo quadríceps femoral. O reflexo patelar é um exemplo de reação corporal automática à estimulação. Trata-se de uma reação involuntária rápida a um estímulo externo e que ocorre antes mesmo que a informação chegue ao cérebro. Havendo um estímulo, a fibra sensitiva de um nervo aferente raquidiano transmite um potencial de ação até a medula espinhal. Na medula, neurônios associativos são estimulados e, por sua vez, estimulam as fibras motoras eferentes. Esse estímulo produzirá uma resposta de contração do músculo quadríceps femoral. Esse movimento, ilustrado na figura, forma um arco, denominado arcorreflexo. Na transmissão do potencial de ação, íons de carga positiva deslocam-se em direção a um potencial negativo. Em uma membrana, somente os íons que vão no sentido da transmissão criam um potencial de ação nessa membrana, pois a membrana anterior está em período refratário e a membrana posterior, em potencial de repouso. A partir dessas informações, julgue os itens seguintes (certo ou errado). COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 3 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ • Infere-se das informações apresentadas no texto que o arcorreflexo decorre de uma contração muscular e que, por isso, depende da interação entre as proteínas contráteis; do provimento de energia por meio da hidrólise de ATP; e da liberação do cálcio pelo retículo sarcoplasmático, após despolarização da membrana da célula muscular. • Se um axônio for estimulado artificialmente por meio de eletrodo, é possível que a transmissão do potencial de ação seja alterada, podendo ocorrer em dois sentidos, caso os períodos refratários dos axônios sejam eliminados. • O aumento da área da seção transversal do axônio acarreta redução da velocidade de propagação do “potencial de ação” porque ocorre diminuição da resistência longitudinal do axônio. • Mesmo que o neurônio esteja em potencial de repouso, existe uma diferença de potencial entre os dois lados da sua membrana celular, devido à distribuição desigual de íons entre os meios intra e extracelular e às diferenças de permeabilidade da membrana a esses íons. • O “potencial de ação” refere-se a uma alteração que ocorre, em milésimos de segundos, na polaridade da voltagem de um neurônio, que passa de negativa para positiva e,em seguida, retorna para negativa. • Em células vegetais, não ocorre “potencial de ação”. QUESTÃO 6 Uma das consequências do processo de envelhecimento da população é a maior ocorrência de doenças como a osteoporose, um desequilíbrio no metabolismo do cálcio que resulta em fragilidade óssea. Em mulheres, a osteoporose está relacionada à diminuição da produção de hormônios ovarianos. Identifique o hormônio ovariano envolvido no metabolismo do cálcio. Em seguida, nomeie a célula óssea estimulada por esse hormônio. Indique, ainda, a função dessa célula na manutenção da homeostase do esqueleto. COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 4 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ QUESTÃO 1 GABARITO: D RESOLUÇÃO: A) Incorreta. Ao tropeçar na bola, o jogador está em movimento para frente e tende, por inércia, a cair para a frente, porque ainda estará em movimento. B) Incorreta. A força a ser aplicada deve superar o atrito estático, em primeiro lugar. Esta solicitação terá um valor maior que o valor do atrito cinético que estará presente logo depois de vencido o atrito estático. Isto ocorre porque o calor do atrito cinético é menor que o do atrito estático, uma vez que o coeficiente de atrito cinético é menor que o de estático. C) Incorreta. A energia para contração muscular é suprida por moléculas de ATP (produzidas durante a respiração celular). A energia é inicialmente fornecida pela respiração celular é armazenada como fosfocreatina (principalmente) e na forma de ATP. D) CORRETA. Os músculos mantêm-se normalmente em um estado de contração parcial, o tônus muscular, que é causado pela estimulação nervosa. É um processo inconsciente que mantém os músculos preparados para entrar em ação. Em momentos de solicitação em uma atividade física, o tônus é aumentado para fazer frente às exigências do trabalho físico. A manutenção da atividade física aumenta o tônus muscular, trazendo benefícios ao organismo. E) Incorreta. A massa é a medida da inércia de um corpo. Quanto maior a massa, maior será a inércia. QUESTÃO 2 GABARITO: a) Pela sinapse química. O neurônio motor libera um neurotransmissor na fenda sináptica ou placa motora, e esse neurotransmissor se liga a um receptor de membrana da célula muscular, desencadeando o processo de contração muscular. b) Os músculos estão unidos aos ossos pelos tendões. Para execução do salto, ocorre a contração do músculo, que promove, por meio dos tendões, a movimentação dos ossos. QUESTÃO 3 GABARITO: 31 RESOLUÇÃO: 01 + 02 + 04 + 08 + 16 = 31 01) Verdadeira. A epiderme é uma camada da pele que possui epitélio estratificado, com função de revestimento, o que aumenta a proteção, pois ela é uma barreira mecânica para a entrada de microrganismos. 02) Verdadeira. O sistema esquelético tem a função de sustentação do corpo, pois os ossos são elementos rígidos. Porém, no interior dos ossos está a medula óssea, tecido hematopoiético, cuja principal função é produzir os glóbulos (células) vermelhos, brancos e as plaquetas. 04) Verdadeira. O tecido muscular desses órgãos é liso, ou seja, não apresenta estrias. Dessa forma, sua contração não depende da nossa vontade, é involuntário. 08) Verdadeira. Os neurônios aferentes são aqueles capazes de levar impulsos nervosos até o sistema nervoso central. Já os órgãos sensoriais captam os estímulos do meio externo como as sensações de calor, frio, pressão e outros. 16) Verdadeira. O sistema imunológico é responsável pelo mecanismo de defesa do nosso corpo. Para atuar nessa função temos os linfócitos, que são os produtores de anticorpos (proteínas específicas contra agentes patogênicos). QUESTÃO 4 GABARITO: E E C E E C RESOLUÇÃO: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 5 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ • E – Nosso cérebro não percebe todas as frequências sonoras. • E – Toda carga que entra deverá sair, portanto, a corrente que entra tem o mesmo valor da que sai. • C – O efeito Joule é consequência das colisões dos elétrons da corrente com o sistema neural. • E – A resistência equivalente dos resistores em paralelo será . • E – A área do sistema B é maior do que a do sistema A, dessa forma a força em B será de maior intensidade do que no sistema A. O sistema A perceberá sons de intensidades que B não perceberá. PA = PB implica em: se AA < AB então FA < FB • C – Uma corrente elétrica surge em certos cristais (como, por exemplo, no quartzo), quando submetidas à pressão. Esse é o efeito piezoelétrico. Cargas são formadas na face oposta do osso devido à sua deformação mecânica (quando este é flexionado, por exemplo), sendo este devido à molécula do colágeno. Assim, é possível supor que o colágeno e o tecido ósseo na membrana ao sofrer deformações mecânicas (pressões) contribuem para o efeito piezoelétrico. QUESTÃO 5 GABARITO: C C E C C E RESOLUÇÃO: • C – Segundo o texto, o arcorreflexo, que é uma reação involuntária, produz contração do músculo quadríceps femoral. Nas fibras musculares desse músculo, ocorre a liberação de cálcio do retículo sarcoplasmático, após a chegada do impulso nervoso. Com isso, as fibras de actina e miosina, que são proteínas contráteis, ligam-se ao ATP, deslizam-se entre si e promovem o encurtamento do sarcômero. • C – O impulso nervoso é transmitido dos dendritos ao axônio, passando pelo corpo celular. Se o eletrodo estimular o trecho intermediário do axônio, pode gerar o impulso nervoso em dois sentidos: do meio em direção ao corpo celular ou do meio em direção à extremidade do axônio. • E – A velocidade de transmissão do impulso nervoso depende de dois fatores básicos: da espessura do axônio e da presença em quantidade de bainha de mielina. A velocidade será maior quanto mais calibroso ou mais mielinizado for o axônio; já a velocidade será reduzida se diminuir o calibre e a mielinização do axônio. • C – O potencial de membrana de um neurônio é formado pela concentração intra e extracelular dos íons sódio (Na+) e potássio (K+), ambos positivos. A concentração desses íons é desigual, pois a bomba de sódio/potássio transporta 2 átomos de potássio para dentro da célula enquanto transporta 3 de sódio para fora, e isso faz com que haja mais cargas positivas fora do que dentro da célula. • C – O potencial de ação é simplesmente uma alteração momentânea da concentração de sódio e potássio nas superfícies das membranas do neurônio. No potencial de repouso, há mais cargas positivas fora do que dentro da célula; no potencial de ação passa, a inversão da concentração desses íons e o interior passa a conter mais cargas positivas. Após a passagem do impulso nervoso, a bomba de sódio/potássio transporta os íons para as posições de potencial de repouso. • E – Algumas células vegetais também mantêm concentrações diferentes de íons nas superfícies de suas membranas, como as células-guarda estomáticas que para promoverem a abertura do estômato recebem íons potássio das células subsidiárias e para fecharem os estômatos, perdem esses íons. QUESTÃO 6 GABARITO: COMISSÃO DE VESTIBULANDOS 6 | http://comissaovestibulandos.blogspot.com.br/ (Resolução oficial) Os ossos do corpo são contínua e dinamicamente remodelados, e a participação das células denominadas osteoblastos nesse processo consiste na captação de íons cálcio circulantee em sua posterior deposição na matriz óssea, formando tecido novo. O hormônio ovariano estrogênio desempenha papel fundamental no crescimento e na manutenção da homeostase do esqueleto, pois estimula os osteoblastos, prevenindo a perda de massa óssea. RESOLUÇÃO: Exercícios de fisiologia: Sistema esquelético. Questão 1 Questão 2 Questão 3 Questão 4 Questão 5 Questão 6 Questão 1 Gabarito: Resolução: Questão 2 Gabarito: Questão 3 Gabarito: Resolução: Questão 4 Gabarito: Resolução: Questão 5 Gabarito: Resolução: Questão 6 Gabarito: Resolução: