Escola/Agrupamento d e Escolas | Teste de avaliação avaliação 3 – CienTIC 9
Versão 1
Ciênci Ciênci as Naturais 9.º ano de Escolaridade Duração Duração do Teste: Teste: 90 minut os |
Grupo I Documento I As fibras musculares costumam dispor do suplemento de oxigénio necessário para a sua atividade quarenta segundos após o início do exercício físico, devido a uma série de alterações produzidas no funcionamento do aparelho cardiorrespiratório. A primeira alteração corresponde ao aumento da quantidade de sangue bombeado pelo coração para o aparelho vascular – o débito cardíaco. O débito cardíaco é originado pela quantidade de sangue expulsa pelo ventrículo esquerdo durante cada contração e pela frequência cardíaca, ou seja, a quantidade de batimentos cardíacos por minuto. Nos indivíduos treinados, o aumento do débito cardíaco realiza-se, basicamente, através do aumento do sangue ejetado pelo coração em cada batimento. Por outro lado, nas pessoas não treinadas, este processo é fundamentalmente provocado por um aumento da frequência cardíaca. Uma outra alteração essencial da adaptação cardiorrespiratória ao exercício físico é a redistribuição do fluxo sanguíneo corporal. Este mecanismo tem a missão de aumentar o transporte de oxigénio aos tecidos submetidos a maior esforço, neste caso os músculos esqueléticos e o próprio coração, reduzindo, por outro lado, a assimilação de oxigénio dos tecidos que não intervêm no exercício físico. De facto, quando o músculo cardíaco é submetido a um esforço regular, moderado e progressivo, o coração responde, aumentando a sua força, potência e volume e produzindo novas artérias coronárias, responsáveis pela irrigação do coração, de modo a ampliar o seu próprio transporte de oxigénio e, consequentemente, o seu rendimento. Baseado em https://www.medipedia.pt/home/home.php?module=artigoEnc&id=4 https://www.medipedia.pt/home/home.php?module=artigoEnc&id=435 35 (Consult. em janeiro de 2018)
Tabela I. Efeitos do treino na performance cardiovascular. Peso do Volume Frequência coração (g) sistólico (ml) cardíaca (BPM) Não atleta 300 60 83 (repouso) Não atleta 104 192 (exercício) Atleta 500 100 53 (repouso) Atleta 167 182 (exercício)
Débito cardíaco (l/min)
Pressão sanguínea (sistólica/diastólica)
5.0
120/80
19,9
187/75
5,3
120/80
30,4
200/90
Tabela II. Alterações na distribuição sanguínea durante o exercício em diferentes órgãos. Fluxo sanguíneo para os tecidos (ml/min) Órgão Repouso Exercício ligeiro Exercício intenso Músculos
1200
4500
12 500
Coração
250
350
700
Cérebro
750
750
750
Pele
500
1500
1900
Rins
1100
900
600
Baseado em Martini, F. H., Nath, J. L. & Bartholomew, E. F. Fundamentals of anatomy and physiology . 9.a Ed
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Documento II Um grupo de alunos de uma turma do 9. o ano desenvolveu uma experiência para investigar a afirmação de que os atletas têm frequências cardíacas mais baixas do que os não atletas durante o exercício. Após os alunos se dividirem em dois grupos – atletas e não atletas –, determinaram a sua pulsação em repouso. Depois, todos os estudantes realizaram o mesmo exercício durante 4 minutos e as suas frequências cardíacas foram determinadas pelo registo das pulsações a cada minuto. Os alunos continuaram a medir as suas pulsações por mais 4 minutos. A média de frequência cardíaca por minuto para cada grupo foi determinada. Os resultados obtidos estão registados na tabela abaixo.
Tabela III. Frequência cardíaca média em resposta ao exercício (batimentos por minuto) Pulsação em repouso
Período de exercício
Após o exercício
Tempo (minutos)
Alunos atletas
Alunos não atletas
0
68
72
1
76
78
2
82
90
3
95
115
4
110
130
5
100
125
6
95
120
7
85
100
8
68
95
Na resposta a cada um dos itens de 1. a 11., seleciona a única opção que permite obter uma afirmação correta.
1. O sangue é enviado para os músculos por contração (A) da aurícula esquerda. (C) do ventrículo esquerdo. (B) da aurícula direita. (D) do ventrículo direito. 2. Do lado esquerdo do coração circula sangue _____, rico em _____. (A) arterial … oxigénio (C) venoso … oxigénio (B) arterial … dióxido de carbono (D) venoso … dióxido de carbono 3. O oxigénio é transportado no sangue (A) pelo plasma. (B) pelas plaquetas.
(C) pelos eritrócitos. (D) pelos leucócitos.
4. As artérias são vasos sanguíneos que (A) permitem a troca de substâncias com as células. (B) transportam o sangue do coração para todas as partes do corpo. (C) transportam o sangue de todas as partes do corpo para o coração. (D) trazem sangue arterial dos pulmões para o coração. 5. As válvulas do coração (A) contraem para bombear o sangue através do coração. (B) separam o lado esquerdo do lado direito do coração. (C) impedem o retrocesso do sangue no coração. (D) provocam os ruídos do coração quando abrem.
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6. O ventrículo direito do coração atua como uma bomba para a (A) circulação pulmonar. (B) circulação sistémica. (C) circulação coronária. (D) circulação carótida. 7. Durante a circulação pulmonar, o sangue (A) rico em oxigénio retorna dos pulmões para o coração através das artérias pulmonares. (B) rico em oxigénio retorna dos pulmões para o coração através das veias pulmonares. (C) pobre em oxigénio sai do coração e vai para os pulmões através da artéria aorta. (D) pobre em oxigénio sai do coração e vai para os pulmões através das veias cavas. 8. Durante uma atividade física, um indivíduo treinado _____ o débito cardíaco, principalmente, devido ao aumento _____. (A) diminui … da frequência cardíaca (B) diminui … do sangue ejetado por batimento (C) aumenta … da frequência cardíaca (D) aumenta … do sangue ejetado por batimento
9. Um atleta apresenta em repouso (A) maior volume sistólico e frequência cardíaca do que um indivíduo não atleta. (B) maior volume sistólico e menor frequência cardíaca do que um indivíduo não atleta. (C) menor volume sistólico e frequência cardíaca do que um indivíduo não atleta. (D) menor volume sistólico e maior frequência cardíaca do que um indivíduo não atleta. 10. A afirmação que melhor suporta os resultados da experiência do documento II é: (A) Após o exercício, os alunos não atletas têm uma menor frequência cardíaca do que os alunos atletas. (B) Após o exercício, a frequência cardíaca dos alunos atletas retorna à pulsação de repouso em 4 minutos. (C) Durante o exercício, ambos os grupos de alunos apresentam o mesmo aumento da frequência cardíaca relativamente à frequência em repouso. (D) Durante o exercício, os alunos atletas têm uma maior frequência cardíaca do que os alunos não atletas.
11. Para melhorar a validade das conclusões alcançadas com a experiência, os alunos devem repetir a experiência (A) com os alunos atletas, realizando diferentes exercícios dos alunos atletas. (B) eliminando os resultados que não estejam de acordo com a afirmação colocada. (C) usando um maior número de alunos atletas e não atletas. (D) comparando a frequência cardíaca de alunos do género feminino e do género masculino.
12. Explica porque é que durante a atividade física aumenta o fluxo sanguíneo para a pele. 13. Explica porque é que um esforço regular, moderado e progressivo, pode diminuir a incidência de enfartes do miocárdio.
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Grupo II A frequência respiratória depende da produção de dióxido de carbono pelo corpo. Em repouso, a média de respirações é de 10/20 vezes por minuto. Por outro lado, em esforço, esta frequência pode disparar para valores bastante mais elevados. A respiração com equipamento de mergulho influencia o sistema respiratório, aumentando o espaço de ar morto (ar que não foi renovado). Outra influência é a redução do volume dos pulmões em cerca de 15% a 20% do seu volume à superfície, causado pela pressão da água, comprimindo o tórax. Com o aumento dos espaços de ar morto e com a redução do volume dos pulmões, aumenta o nível de dióxido de carbono nos alvéolos pulmonares. Como o estímulo respiratório é mais sensível ao nível de dióxido de carbono, o mergulhador terá a tendência para respirar mais frequentemente e/ou mais profundamente do que o faria à superfície. A hipercapnia, ou excesso de dióxido de carbono, pode ter origem em causas diversas. Normalmente, a hipercapnia ocorre no mergulhador quando este não respira lenta e profundamente, provocando um aumento de dióxido de carbono no ar respirado. Os níveis elevados de dióxido de carbono nos alvéolos pulmonares e no fluxo sanguíneo causam dores de cabeça e confusão. Níveis extremos de dióxido de carbono podem levar à perda de consciência do mergulhador. Baseado em http://www.web-dive.com/docs/article_physiology_1.pdf (Consult. em janeiro de 2018)
Figura 1. Efeito do aumento do dióxido de carbono no ar inspirado no número de respirações por minuto e no volume de ar respirado.
Na resposta a cada um dos itens de 1. a 10., seleciona a única opção que permite obter uma afirmação correta.
1. As costelas são projetadas para cima e para a frente durante a _____, devido _____ dos músculos intercostais e peitorais. (A) inspiração … ao relaxamento (B) inspiração … à contração
(C) expiração … ao relaxamento (D) expiração … à contração
2. Os pequenos sacos dos pulmões onde os capilares trocam dióxido de carbono por oxigénio são designados por (A) bronquíolos. (B) fossas nasais.
(C) alvéolos pulmonares. (D) brônquios. 4
3. O músculo que separa a cavidade torácica do abdómen e que ajuda na ventilação pulmonar chama-se (A) bicípite. (B) glúteo.
(C) intercostal. (D) diafragma.
4. Debaixo de água, a pressão sobre a caixa torácica é _____ do que à superfície, _____ a ventilação pulmonar. (A) menor … facilitando (B) menor … dificultando (C) maior … facilitando (D) maior … dificultando
5. No mergulhador, a respiração acelerada e pouco profunda provoca _____ dos níveis de dióxido de carbono, _____. (A) um aumento … melhorando a concentração e o estado de alerta (B) um aumento … provocando dores de cabeça e confusão (C) uma diminuição … melhorando a concentração e o estado de alerta (D) uma diminuição … provocando dores de cabeça e confusão
6. O aumento de dióxido de carbono no ar inspirado (A) diminui o número de respirações por minuto. (B) aumenta o número de respirações por minuto. (C) não interfere com o número de respirações por minuto. (D) diminui o volume da caixa torácica. 7. Quando o ar inspirado tem uma percentagem de quatro por cento de dióxido de carbono, o número de respirações por minuto é de (A) 10. (B) 14. (C) 20. (D) 22.
8. O monóxido de carbono presente no fumo do cigarro apresenta grande afinidade para a hemoglobina, conduzindo (A) à redução do transporte de hormonas. (B) à redução do transporte de oxigénio. (C) ao aumento do transporte de dióxido de carbono. (D) ao aumento do transporte de nutrientes.
9. O pulmão direito possui _____ lóbulos, enquanto o pulmão esquerdo possui _____ lóbulos, porque
(A) (B) (C) (D)
2 … 3 … o coração ocupa espaço do lado direito. 2 … 3... a traqueia, os vasos sanguíneos e o esófago estão posicionados do lado direito. 3 … 2 … o coração ocupa espaço do lado esquerdo. 3 … 2 ... a traqueia, os vasos sanguíneos e o esófago estão colocados do l ado esquerdo.
10. A quantidade de ar inspirado e expirado numa inspiração ou expiração normal designa-se por volume _____ e corresponde a um volume aproximado de _____. (A) corrente … 1200 ml (B) residual … 1200 ml (C) corrente … 500 ml (D) residual … 500 ml
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11. O sistema respiratório humano é constituído por vários órgãos. Ordena os órgãos seguintes para mostrares o trajeto do ar expirado. A. Faringe B. Brônquios C. Bronquíolos D. Traqueia E. Laringe
12. Ordena as seguintes afirmações, de modo a obteres uma sequência correta dos acontecimentos que ocorrem durante uma expiração. A. A pressão intrapulmonar aumenta, ficando maior do que a pressão atmosférica. B. O ar sai dos pulmões para o exterior. C. Os pulmões diminuem de volume. D. O diafragma e os músculos intercostais relaxam e, juntamente com o esterno e as costelas, regressam à posição de repouso. E. O volume da caixa torácica diminui.
13. Observa a figura 2 que ilustra algumas situações de desequilíbrio do sistema respiratório. Pulmão normal
(a)
(b)
(c)
Figura 2.
13.1 Faz a correspondência entre as letras da figura a os conceitos seguintes: asma; enfisema; edema pulmonar.
13.2 Explica de que modo é que estas doenças do sistema respiratório podem provocar um maior cansaço nas pessoas e uma menor capacidade para a atividade física.
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