Este documento descreve um projeto de estudo das drogas cafeína, nicotina e álcool em Daphnias. O projeto testou os efeitos destas drogas no ritmo cardíaco das Daphnias e observou um aumento com a cafeína e diminuição com o álcool, relacionando os efeitos com os seres humanos. As conclusões indicam que a cafeína estimula o sistema nervoso e cardíaco, a nicotina tem efeitos estimulantes e depressivos, e o álcool reduz a frequência cardíaca.

1. Projecto Daphnia I - Drogas Sociais Desenvolvido por: Ana Margarida Pinto, nº2 Bárbara Silva, nº 3 Daniela Vinagre, nº5 Área de Projecto 12ºA

2. Projecto Daphnia I – drogas socias O projecto elaborado ao longo de todo o ano lectivo, pelo nosso grupo, consiste no estudo de Daphnias , sujeitando-as a variados testes que têm como fim tirar conclusões acerca da influência de algumas drogas sociais - nomeadamente, a nicotina , o álcool e a cafeína - nestes organismos vivos, relacionando o efeito das mesmas no Homem.

3. Daphnias

4. Daphnias – O que são? Daphnias, ou pulgas de água, são micro crustáceos que vivem em água doce e que se alimentam de algas. Reino: Protista Filo: Chlorophyta Classe: Chlorophyceae Ordem: Chlorococcales Família: Oocystaceae Género: Chlorella Espécie: Chlorella vulgaris

5. Daphnia - Morfologia Apresenta dimensões entre 0,2 mm a 5 mm e é revestida por um exoesqueleto transparente o que possibilita a visualização dos seus órgãos internos. Ao longo do seu crescimento, estes pequenos crustáceos filtradores vão mudando a sua carapaça - o seu exoesqueleto - várias vezes, tal e qual como as mudas de pele dos répteis.

6. Daphnias - morfologia

7. Daphnia – Macho e Fêmea Macho Fêmea O macho não produz ovos nem gera embriões - não possui sáculo onde guardar ovos: Inexistência de câmara incubadora . Observando um macho e uma fêmea ao M.O.C., constata-se que a fêmea é maior que o macho.

8. Daphnias – Como se reproduzem? De acordo com as condições ambientais, as Daphnias podem reproduzir-se assexuadamente (por partenogénese) ou sexuadamente. A - Fêmea adulta com ovos (ovos partenogénicos); B - Ovo partenogénico C - Fêmea juvenil D - Fêmea com ovos de repouso E - Macho F - Gâmetas masculinos G - Ovos de repouso (Efípios)

9. Daphnia – Posição na cadeia alimentar A Daphnia é consumidora de 1ª ordem, quando se alimenta de fitoplâncton. Quando se alimenta de zooplâncton, bactérias e protozoários é considerada consumidora de 2ª ordem. Por sua vez, esta serve de alimento a vários seres vivos, como peixes. Produtor Consumidor Primário Consumidor Secundário (Chlorella vulgaris) (Daphnia magna) (Cyprinus carpio)

10. Daphnia – Condições favoráveis As Daphnias são sensíveis ao oxigénio dissolvido, pH e contaminantes químicos, no entanto não é difícil manter culturas saudáveis, basta que se respeitem as seguintes condições: Factor Intervalo Óptimo pH 7 – 8,6 Temperatura 20 – 25º C O 2 dissolvido >6mg/L Dureza de água 160 – 180mg Foto Período 16h luz; 8h escuro

11. Daphnias - Porque são utilizadas como cobaias científicas? Os organismos desta espécie servem de modelo para a observação dos efeitos das drogas ao nível cardíaco, pois: possuem respostas fisiológicas básicas semelhantes às humanas; do ponto de vista anatómico, possuem um exoesqueleto transparente, permitindo observar, em tempo real, os batimentos cardíacos; são animais fáceis de cultivar em laboratório, com baixo custo, que requerem pouco espaço e pequenas quantidades de soluções aquosas; têm um curto ciclo de vida e alta fecundidade. Reproduzem-se por partenogénese, como tal, é fácil obter populações homogéneas em termos de tamanho, idade e sexo.

12. Drogas

13. Drogas Droga é toda e qualquer substância, natural ou sintética que, introduzida no organismo modifica as suas funções . As drogas naturais são obtidas através de determinadas plantas, de animais e de alguns minerais – ex: cafeína, a nicotina, o ópio, etc. As drogas sintéticas são fabricadas em laboratório, exigindo para isso técnicas especiais.

15. Droga - Cafeína A cafeína (1, 3, 7-trimetilxantina) pertence ao grupo das Xantinas, substâncias que potenciam, em maior ou menor grau, as diferentes acções do Sistema Nervoso Central. Os três alcalóides principais são: a cafeína (no café), a teofilina (no chá) e a teobromina (no cacau). Encontram-se também em outras bebidas como os refrigerantes (colas), as bebidas energéticas e em muitos medicamentos como por exemplo analgésicos, anti-histamínicos, etc.

16. Cafeína – alguns efeitos Estimula o Sistema Nervoso Central e os sistemas Circulatório (aumento do ritmo cardíaco), Digestivo, Respiratório e Urinário. Aumenta o estado de “alerta”: Facilita o trabalho intelectual; Produz algum bem-estar e diminui a fadiga; Verifica-se uma diminuição do tempo de reacção a estímulos visuais e auditivos; A sua ingestão constante, mesmo em quantidades moderadas, pode provocar alterações no Sistema Nervoso Central como, por exemplo, irritabilidade, inquietação ou insónia.

17. Cafeína – síndrome abstinência A supressão da substância provoca uma pequena síndrome de abstinência, que gera ligeiro mal-estar : fadiga, sonolência, cefaleias, incapacidade de concentração, depressão; ansiedade; náuseas; vómitos.

18. Droga - Nicotina Apesar do tabaco ser composto por centenas de substâncias químicas, o alcalóide que o constitui que se apresenta como o responsável pela maior parte dos efeitos que o tabaco produz no organismo é a nicotina. Este alcalóide é o responsável directo pela dependência física, por um processo comportamental e farmacológico semelhante ao que determina a dependência do álcool, da heroína ou da cocaína.

19. Nicotina – alguns efeitos É a acção da nicotina sobre o Sistema Nervoso Central que provoca a sensação de prazer, após o acto de fumar, ou de irritabilidade quando o fumador tenta interromper o consumo. Apesar do tabaco ser uma droga estimulante, a maior parte dos fumadores considera que relaxa (isso deve-se ao facto de, uma vez criado o hábito, o cigarro acalma a ansiedade provocada pela sua falta). Estudos realizados associam o consumo de tabaco ao aparecimento de cancros, principalmente no sistema respiratório e ao aparecimento de doenças do sistema circulatório. Na mulher grávida: aumenta o risco de aborto espontâneo, de complicações durante a gravidez e no parto, de nascimentos prematuros e de diminuição de peso do recém-nascido.

20. Nicotina – síndrome abstinência A supressão de nicotina nos fumadores traduz-se: intranquilidade; aumento da tosse e expectoração; impaciência e irritabilidade; depressão; ansiedade e agressividade; má disposição; dificuldade de concentração e diminuição da atenção na condução de veículos; aumento do apetite e do peso corporal; diminuição da frequência cardíaca.

21. Droga - Álcool O marcado carácter social do álcool e a grande aceitação de que goza permitem catalogar como normais padrões de consumo que, na realidade, são claramente exagerados. Poucos minutos depois da ingestão do álcool, este passa para a corrente sanguínea, onde pode manter-se várias horas, e a partir da qual exerce a sua acção sobre diversos órgãos do corpo.

22. Álcool – alguns efeitos O álcool bloqueia o funcionamento do sistema cerebral responsável pelo controlo das inibições, fazendo com que o indivíduo se sinta eufórico, alegre e com uma falsa segurança em si mesmo que o poderá levar, em determinadas ocasiões, à adopção de comportamentos de risco. Depois da sensação inicial de euforia e de desinibição, segue-se um estado de sonolência, turvação da visão, descoordenação muscular, diminuição da capacidade de reacção, diminuição da capacidade de atenção e compreensão, fadiga muscular, etc.

23. Álcool – alguns efeitos O excessivo consumo de álcool produz: acidez no estômago, vómito, diarreia, baixa da temperatura corporal, sede, dor de cabeça, desidratação, falta de coordenação, lentidão dos reflexos, vertigens e mesmo dupla visão e perda do equilíbrio. Os casos mais graves de intoxicação levam à perda de consciência, ao coma e, inclusivamente, à morte por depressão cardio-respiratória. O consumo habitual na mulher grávida pode dar lugar ao chamado síndrome alcoólica-fetal, caracterizado por malformações no feto, baixo coeficiente intelectual, etc. O álcool aumenta o risco de acidentes e de problemas sociais, sendo este aumento directamente proporcional ao seu consumo.

24. Álcool – síndrome abstinência A supressão do álcool no consumidor costuma desencadear um enorme síndrome de abstinência, que requer atenção médica urgente, e que é caracterizada por: cefaleias; náuseas, enjoos e vómitos; inquietação; nervosismo e ansiedade; cãibras musculares; tremores; irritabilidade; delírios e alucinações.

25. Resultados

26. Depois de realizados os testes nas Daphnias utilizando as drogas…

27. Cafeína

28. Nicotina

29. Álcool 5,6 %

30. Álcool 12 %

31. Álcool 40%

32. Ritmo cardíaco da Daphnia

33. Variação do ritmo cardíaco depois dos testes

34. Gráfico da percentagem de variação do ritmo cardíaco depois dos testes

35. Conclusões Cafeína Esta experiência mostra que a ingestão de cafeína estimula o Sistema Nervoso Central. Verificando-se desta forma um acentuado aumento do ritmo cardíaco. A ingestão excessiva e contínua de todos os produtos que contêm cafeína causam dependência da substância. Para além do aumento do ritmo cardíaco, existe também a diminuição do tempo de reacção a estímulos visuais e auditivos.

36. Conclusões Nicotina Esta experiência mostra que a nicotina tem um efeito estimulante assim que absorvida, o que provoca um aumento da frequência cardíaca na Daphnia. Ainda assim, esta apresenta fases estimulantes e depressoras no Sistema Nervoso Central após sua absorção. O que contribui para uma baixa variação do ritmo cardíaco. O tabagismo é um dos factores que aumenta o risco de doenças cardiovasculares. A morte por doença cardíaca nos fumadores é quase duas vezes maior que nos não fumadores.

37. Conclusões Álcool Esta experiência mostra que o contacto com uma solução, progressivamente mais alcoólica, faz diminuir a frequência cardíaca; com efeito, esta substância afecta o Sistema Nervoso, tornando mais lento o processamento das mensagens nervosas enviadas às distintas partes do organismo, incluindo o coração. O ritmo do coração (tal como o da Daphnia) diminui quando se ingere bebidas alcoólicas, as respostas básicas tornam-se mais lentas e os acidentes podem suceder-se. Em crianças e adolescentes, o consumo continuado de álcool provoca um atraso no desenvolvimento do cérebro - órgão nervoso envolvido nas respostas instintivas e conscientes. Este comportamento pode ainda conduzir a reacções agressivas, com consequências na saúde e nas relações com a família e Sociedade em geral.

39. Para mais informações consulta o nosso sitio: daphniasemmora.blogspot.com