Domingo, 26 de Abril de 2009
Projecto Daphnia

Vamos apresentar o nosso projecto à comunidade escolar. Para divulgação, a Margarida fez o cartaz:

Clique  na imagem para aumentar

 

Através do Projecto Daphnia tivemos a oportunidade de testar o efeito de diversas substâncias psicoactivas no batimento cardíaco da Daphnia magna (vulgarmente conhecida como pulga de água).

 


Optámos por não colocar neste blogue, informações detalhadas sobre estes organismos uma vez que o Blogue “+Saúde” tem como principal objectivo a promoção de um estilo de vida saudável e equilibrado, estando por isso centrado no organismo humano. Esta experiência teve então como objectivo principal poder, através dos resultados obtidos laboratorialmente com as Daphnia magna, inferir os efeitos deste tipo de substâncias no nosso organismo.

 

Realização das actividades experimentais do Projecto Daphnia.

 

 
 

Efeito do Álcool

Através desta experiência pudemos verificar que os BPM (batimentos cardíacos por minuto) das Daphnia magna diminuíram na presença de soluções alcoólicas, sendo a sua frequência tanto menor quanto mais alcoólica a solução. Isto deve-se ao facto de o álcool ser um depressor do Sistema Nervoso Central (SNC), isto é, uma substância que reduz a estimulação fisiológica e a tensão psicológica.


Nota:no primeiro ensaio desta última experiência, as daphnias morreram muito rapidamente, sem haver oportunidade de fazer a contagem dos BPM's.

 

Como actua o álcool no organismo

Esta substância altera a anatomia das membranas celulares, e, como resultado, reduz a eficiência da condução neuronal, inibindo a sua transmissão. Investigações recentes têm assinalado que o álcool actua sobre os receptores específicos GABA-benzodiazepínicos, no entanto, estabelecer um único mecanismo dos seus efeitos é muito difícil, porque esta droga afecta todos os sistemas neuroquímicos e todos os sistemas endócrinos.
Uma vez que actua ao nível dos centros inibidores do cérebro, o álcool, torna-nos menos inibidos e mais expansivos, mas, no entanto, à medida que o nível de intoxicação aumenta, o efeito depressor torna-se mais difundido, reduzindo a actividade nas áreas do cérebro responsáveis pela estimulação, fazendo com que nos sintamos sedados e com sono, com a visão e equilíbrio afectados e com reduzido controlo muscular (notório na fala enrolada e fraca coordenação).
Regra geral, para que seja absorvido o álcool tem que passar do estômago ao intestino delgado, no entanto pode também ser absorvido através dos pulmões e a nível subcutâneo.
À semelhança de outras drogas, o álcool é absorvido de maneira diferente por diferentes indivíduos, dependendo de diferenças biológicas individuais e de factores situacionais.
Os factores que mais influenciam a velocidade de absorção do álcool são aqueles que influem directamente no trânsito desta substância entre o estômago e o intestino. Assim:
•    Quando comemos atrasamos a absorção do álcool (fica retido no estômago por um período de tempo superior)
•    Beber de uma forma rápida determina uma absorção rápida.
•    As bebidas com uma alta concentração de álcool são absorvidas mais rapidamente do que as de baixa concentração
•    As bebidas carbonatadas são absorvidas mais rapidamente do que as não carbonatadas
Tendo em conta estes actores, o tempo entre deixar de beber e o pico de concentração do álcool no sangue pode oscilar entre 30 a 40 minutos.


Outras Consequências da ingestão de álcool:
•    Fígado: esteatose hepática, hepatite alcoólica, cirrose hepática
•    Aparelho digestivo: gastrite, síndrome de má absorção, pancreatite
•    Sistema cardiovascular: hipertensão, problemas cardíacos
•   Outras doenças: polineurite alcoólica (caracterizada por dor, dormência e cãibras nos membros inferiores
 

 

Efeito da Nicotina

Contrariamente ao ocorrido com as soluções alcoólicas, quando em presença de soluções de nicotina (alcalóide líquido que ocorre espontaneamente na natureza), os BPM da Daphnia magna sofreram um aumento, que foi tanto mais significativo quanto maior a concentração da solução. Isto ocorreu devido às propriedades estimulantes desta substância. Os estimulantes aumentam os níveis de determinados neurotransmissores, aumentando o nível de actividade neurológica do sistema límbico (responsável pelo prazer).

 

Como actua a nicotina no organismo

A nicotina é absorvida através da pele, dos pulmões e das mucosas (ex: mucosas nasais), indo directamente para os capilares sanguíneos que revestem estes tecidos, pelos quais viaja até ao cérebro, para onde é transmitida para o resto do corpo.
A velocidade de absorção desta substância é variável, no entanto podemos dizer que os seus efeitos já se podem sentir num período entre 10 a 15 segundos após a sua inalação (forma mais comum de ingestão desta substancia).
A nicotina não fica muito tempo no corpo (a sua meia vida tem uma duração de 60 minutos). Assim:
•    Cerca de 80% da nicotina é quebrada em cotinina por enzimas hepáticas
•    Os pulmões também transformam parte da quantidade inalada em cotinina e óxido de nicotina
•    A cotinina e outros metabolitos são excretados pela urina
•    A restante nicotina é filtrada no sangue pelos rins e posteriormente excretada
 
Uma vez que todas as pessoas metabolizam esta substância a diferentes taxas, este processo pode ser mais ou menos prolongado.
A nicotina altera a maneira como o cérebro e o corpo funcionam: tanto pode estimular como relaxar o fumador, dependendo da quantidade e frequência com que é inalada (efeito bifásico). Inicialmente causa uma rápida libertação de adrenalina, que por sua vez provoca o aumento de BPM, aumento da tensão arterial e respiração rápida e superficial. Esta substância também pode bloquear a libertação de insulina, induzindo um estado de ligeira hiperglicémia, podendo eventualmente também provocar uma pequena subida da taxa de metabolismo basal num curto período de tempo. Não obstante, a longo prazo provoca o aumento do LDL (colesterol “mau”), aumentando o risco de enfarte ou embolia.
Ao nível cerebral a nicotina conduz a uma explosão na actividade dos receptores neuronais, activando os neurónios colinérgicos, promovendo:
•    Libertação elevada de acetilcolina dos neurónios, que leva a um aumento da actividade na trilha de reacções colinérgicas através do cérebro e consequentemente à melhoria da capacidade de concentração e diminuição do tempo de reacção
•    Libertação do neurotransmissor dopamina nos mecanismos de recompensa cerebrais, promovendo o aumento do desejo de fumar
•    Libertação de glutamato, um neurotransmissor envolvido na aprendizagem e na memória, criando uma “alça” de memória das sensações boas, aumentando ainda mais a vontade de fumar
Esta substância aumenta também o nível de neurotransmissores e compostos químicos que modulam a forma de trabalhar do cérebro.
 Alguns destes efeitos têm sido usados para estudos com o objectivo de descobrir se a nicotina pode ou não ser usada para o tratamento de certas doenças como Alzheimer ou o Síndrome de Tourette. Apesar disto, os malefícios desta substancia são muito maiores do que os benefícios. Entre eles estão:
•    Cancro
•    Enfisema
•    Doenças cardíacas
•    Embolias
(deve referir-se que na verdade muitas destas patologias são causadas por outros produtos químicos presentes no fumo do cigarro. O maior problema da nicotina é mesmo a facilidade com que causa dependência)

 

 

Efeito da Cafeína

À semelhança do que se verificou com a nicotina, quando em presença de soluções de cafeína, um outro agente estimulante, verificou-se um aumento dos BPM da Daphnia magna, tanto mais acentuado quanto maior a concentração de cafeína.

 

Como actua a cafeína no organismo

A cafeína, cientificamente chamada trimetilxantina (C8H10N4O2), quando isolada na forma pura é um pó cristalino, branco e de sabor amargo. É usada em medicina como estimulante cardíaco e também como diurético leve, no entanto, a maioria das pessoas consome cafeína pelo efeito energético que esta lhe transmite, bem como pela redução da necessidade de sono. Existe naturalmente em muitas plantas, como os grãos de café, folhas da chá e sementes da cacau, sendo também encontrada numa vasta gama de produtos alimentares e adicionada artificialmente a muitos outros. Assim:
•    Uma chávena de café de 180ml pode conter 100g de cafeína
•    Uma chávena de chá de 180ml pode conter 70mg da cafeína
•    Bebidas como a Coca-Cola ou Pepsi contêm cerca de 50mg de cafeína em 355ml
•    30g de chocolate de leite contêm cerca de 6mg da cafeína

Existem pessoas que consomem diariamente 1g ou mais de cafeína.

A cafeína é uma droga que causa dependência, dado que a sua acção estimulante do cérebro é dada por mecanismos semelhantes aos das anfetaminas, cocaína e heroína, se bem que com consequências bem mais leves do que as causadas pelas outras substâncias referidas.
A cafeína bloqueia a acção natural da adenosina (substância química natural que quando se liga a receptores cerebrais diminui a actividade das células nervosas causando sonolência, e que promove também a vasodilatação, para melhor oxigenação dos tecidos durante o sono). Quando presente no nosso organismo, a cafeína liga-se às células nervosas em vez da adenosina, promovendo um aumento da actividade destas células e a vasoconstrição, como consequência da inibição da adenosina (daí que alguns medicamentos para cefaleias contenham esta substância). Isto leva à excitação dos neurónios e consequentemente à libertação de hormonas por parte da hipófise e de adrenalina por parte das glândulas supra-renais, cujos efeitos são:
•    Aumento dos BPM
•    Dilatação das pupilas
•    Dilatação dos tubos respiratórios
•    Aumento da pressão sanguínea
•    Diminuição do fluxo sanguíneo para o estômago
•    Libertação de glícidos na corrente sanguínea
•    Endurecimento muscular
A cafeína também aumenta os níveis de dopamina, activando os centros de prazer em certas partes do cérebro, sendo mesmo possível que seja este factor o responsável pela dependência a esta substância.
O maior problema relacionado com o consumo de cafeína está relacionado com a afectação do sono a longo prazo. A recepção de adenosina é importante para o sono, especialmente para o sono profundo. O consumo excessivo e prolongado desta substância irá provocar uma diminuição crónica dos receptores que se ligam à dopamina, impedindo a realização de um sono profundo e aumentando ainda mais a dependência da cafeína para que o sujeito consiga obter energia. 
 

 

Considerações finais

Apresentamos agora a comparação gráfica dos resultados dos ensaios realizados, podendo então, em resumo, que o álcool é uma substância depressora, enquanto que a nicotina e a cafeína têm efeitos estimulantes.

 

 

Factos interessantes

1.Como todos os compostos orgânicos, a nicotina e a cafeína têm baixa polaridade e por isso a sua solubilidade em água é baixa, tendo por isso uma maior solubilidade em solventes orgânicos como o álcool.


O consumo de bebidas alcoólicas aumenta a concentração de álcool no sangue e aumenta a solubilidade da nicotina e cafeína. Consequentemente, com a maior solubilização no sangue, uma menor quantidade de nicotina e cafeína atingem o cérebro, dado que são mais facilmente filtradas pelos rins. Isto significa que o álcool facilita a excreção de com postos como a nicotina ou a cafeína, provocando no sujeito uma “crise de abstinência” que a compensará com mais um cigarro ou com mais uma café. Outro dos efeitos do consumo de álcool é a inibição da hormona anti-diurética, o que se torna ainda mais notável se a bebida em causa tiver uma grande quantidade de água, tal como as bebidas fermentadas. Isto provocará um aumento da rapidez de excreção da nicotina e da cafeína, que terá como consequência a agudização da “crise de abstinência” e como reacção do sujeito um mecanismo de compensação através do consumo de mais um café ou do fumo de mais um cigarro.
No entanto este mecanismo não funciona apenas num sentido: um artigo recentemente publicado na revista Alcoholism sugere que os alcalóides, como a nicotina e a cafeína atrasam a chegada do álcool ao intestino, retendo-o no estômago por mais tempo e reduzindo os seus efeitos. Como o álcool também é uma substância que causa dependência física e psíquica, ao consumir nicotina ou cafeína concomitantemente, o sujeito acaba por consumir uma maior quantidade de álcool para obter o mesmo efeito desejado. Ou seja: quem bebe tem vontade de fumar, e quem fuma tem que beber mais.

2. Quem tem mais cafeína? Um expresso ou um café longo?


A cafeína presente nos grãos de café é extraída, assim como outros componentes do sabor e aroma do café, pela água quente. Noé entanto, como já vimos, a solubilidade da cafeína é baixa. Isto quer dizer que é necessária muita água, muito quente e a passar muito devagar para extrair muita cafeína e que quanto menos água for usada, com temperatura mais baixa e que fique menos tempo em contacto com o pó de café moído, menos cafeína será extraída.
É por isso que um expresso italiano ou uma “bica” portuguesa, em que a água sob pressão passa rapidamente por uma grande quantidade de pó, retirando mais elementos de aroma e de sabor, têm bem menos cafeína que os cafés ingleses e americanos com muita água e sem muito gosto, que além de tudo isso têm mais cafeína.  

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