Questão 10 Unicamp 2024 - 2ª fase - dia 1
Dispositivos vestíveis como celulares, relógios inteligentes e pulseiras contam com sensores integrados que permitem capturar dados relacionáveis à fisiologia do nosso corpo. O sensor de fotoplestimografia de relógios inteligentes, representado na figura ao lado, infere, a partir da quantidade de luz absorvida pelos vasos sanguíneos, a variação no volume de sangue. Assim, quanto maior o volume de sangue, maior a quantidade de luz absorvida – e, portanto, menor a quantidade de luz que chega ao detector.
a) O gráfico no campo de resolução mostra o sinal elétrico relativo à quantidade de luz detectada por um sensor de fotoplestimografia durante dois ciclos cardíacos. Identifique quais dos quatro pontos (a, b, c e d) correspondem à sístole e quais correspondem à diástole. Justifique a sua escolha levando em conta o funcionamento do sensor de fotoplestimografia.
b) Assumindo que o sensor de fotoplestimografia seja fiel ao registrar a sístole e a diástole, apresente uma utilidade, na área de saúde, para esta função do relógio. Considerando o que se observa no gráfico reproduzido abaixo, explique a diferença nos sinais detectados pelo relógio, no caso da utilidade referida anteriormente.
a) O ciclo cardíaco pode ser caracterizado pela alternância entre sístole e diástole, que são estados diferentes da musculatura cardíaca, importantes para o funcionamento rítmico do órgão. Durante a sístole, a musculatura dos ventrículos contrai e expulsa o sangue das câmaras cardíacas, em direção à circulação pulmonar e circulação sistêmica. O sangue que flui em direção à circulação sistêmica segue pela artéria aorta e uma porção dele se ramifica para o braço esquerdo, via artéria subclávia esquerda. Nesse momento, a pressão arterial se eleva, atingindo uma pressão média equivalente a uma coluna de 120 mm de Hg, ao ser medida no braço. À medida que as artérias se ramificam em arteríolas, a pressão diminui, mas é de esperar que ela ainda esteja alta na altura do pulso, onde se localiza o relógio. Durante a diástole, os ventrículos relaxam, para que possam se encher de sangue novamente, porém, o sangue continua sendo bombeado no sistema vascular, por conta da contração da artéria aorta e suas ramificações. Embora a força da contração não se equipare à da contração ventricular, durante a diástole a pressão medida no braço atinge um valor médio equivalente a uma coluna de 80 mm de Hg. Essas variações da pressão do bombeamento do sangue vêm acompanhadas por variações no volume sanguíneo que é bombeado, assim, durante a sístole ventricular, é observado o bombeamento de um volume maior de sangue, reduzindo durante a diástole ventricular. Tais variações de volume também se refletem em pontos mais distantes do sistema cardiovascular, como o verificado na região do pulso e captado pelo sensor. Dessa forma, temos:
- Durante a sístole ventricular, teremos um volume maior de sangue sendo bombeado em direção à artéria do pulso, resultando em uma quantidade maior de luz absorvida pelos vasos e uma quantidade menor de luz refletida para o sensor. Portanto, os pontos b e d do gráfico correspondem à sístole ventricular.
- Durante a diástole ventricular, teremos um volume menor de sangue sendo bombeado para a artéria do pulso, resultando em uma quantidade menor de luz absorvida pelos vasos e uma quantidade maior de luz refletida para o sensor de fotoplestimografia. Logo, os pontos a e c, correspondem à diástole ventricular.
b) Com o sensor de fotoplestimografia, será possível identificar informações sobre a frequência cardíaca e sobre a pressão arterial.
Um sensor confiável poderá revelar a frequência cardíaca média de um paciente, medida ao longo de um período, uma ferramenta útil para identificar possíveis anormalidades, como taquicardias desmotivadas e arritmias, colaborando para o fechamento de diagnósticos relacionados a essas condições. Em uma taquicardia (elevação da frequência cardíaca) os pontos a, b, c e d ficariam horizontalmente mais próximos no gráfico.
Em relação à pressão arterial, em um paciente hipertenso (com pressão arterial elevada), o sensor captaria menos luz, tanto na sístole quanto na diástole, e os pontos do gráfico estariam em valores mais baixos do que o mostrado na figura.