Fisiologia RespiratóriaFisiologia Respiratória

Transporte de GasesTransporte de Gases

IntroduçãoIntrodução

O sangue transporta o oxigênio e o gás carbônico entre os pulmões e os tecidos

São transportados de diversas formas:1. Dissolvidos no plasma2. Quimicamente combinados com a

hemoglobina3. Convertidos em molécula diferente

ObjetivosObjetivos

Compreender como o oxigênio é transportado no sangue

Compreender como o gás carbônico é transportado no sangue

Compreender como as variações na pO2 e na pCO2 influenciam no tranporte destes gases

Transporte de OTransporte de O22

Baixa solubilidade: apenas 1,5% é transportado dissolvido no plasma

Quimicamente combinado com a hemoglobina, 98,5%

Transporte de OTransporte de O22

Alvéolo

Capilar

98,5% 1,5%

HemoglobinaHemoglobina

Em cada hemácia há aproximadamente 250 milhões de moléculas de hemoglobina

Cada molécula consiste de:1. Porção globina, composta de 4 cadeias de AA

2. Quatro pigmentos contendo ferro, chamados heme Como o oxigênio se liga no ferro do heme, cada molécula

de hemoglobina pode carrear 4 moléculas de O2

HemoglobinaHemoglobina Quando 4 oxigênios estão ligados na hemoglobina

dizemos que está 100% saturada Quando a hemoglobina está ligada a 3 ou menos

oxigênios, dizemos que está parcialmente saturada A ligação com o oxigênio se deve à alta pressão deste

nos pulmões (oxihemoglobina) Quanto mais oxigênio maior a afinidade deste para a

hemoglobina Quando o primeiro oxigênio se liga na hemoglobina o

segundo se liga mais rapidamente, o terceiro ainda mais rápido e assim sucessivamente

HemoglobinaHemoglobina

Ferro

Heme

Globina

Oxi e DesoxihemoglobinaOxi e Desoxihemoglobina

A formação da oxihemoglobina é uma reação reversível

Depende da quantidade de produtos de cada lado

Curva de Dissociação da HbCurva de Dissociação da Hb

O grau de saturação varia com a pO2, que varia nos diferentes órgãos

Estes valores transformados em gráfico produz uma curva, chamada curva de dissociação

Nos eixos do gráfico estão: a pressão parcial de O2 e a saturação da hemoglobina

Curva de Dissociação da HbCurva de Dissociação da Hb

Nos pulmões a pO2 é próxima de 100 mmHg, há alta afinidade, e a hemoglobina está 98% saturada de oxigênio.

Nos tecidos a pO2 é de 40 mmHg, a afinidade é baixa, e a saturação do oxigênio no sangue que deixa os tecidos é de 75%

Curva de Dissociação da HbCurva de Dissociação da Hb

Pulmões

S.Ven.

Tecidos

S.Art.

Curva de Dissociação da HbCurva de Dissociação da Hb

Notar que a curva tem uma forma de S, praticamente plana sob altas pressões de O2, e em rampa aguda sob baixas pressões de O2

Alta afinidade entre OAlta afinidade entre O22 e hemoglobina e hemoglobinaBaixa afinidade entre OBaixa afinidade entre O22 e hemoglobina e hemoglobina

Curva de Dissociação em Altas pOCurva de Dissociação em Altas pO22

No nível do mar a pO2 típica é de 100 mmHg e a saturação de 98%

Nas situações de altitudes e em pessoas com doenças cardiopulmonares a pO2 pode ser de 80 mmHg e a saturação de 95%

Mesmo com diferenças de pO2 de até 20 mmHg há pouca modificação na saturação Efeito tampão da Hemoglobina

Curva de Dissociação em Baixas Curva de Dissociação em Baixas pOpO22

A pO2 de 40 mmHg é típica dos tecidos em repouso

Nesta pressão há baixa afinidade e a saturação é de 75%

Com a atividade muscular a pO2 tecidual cai, e, quando atinge pressão parcial de 20 mmHg a saturação da Hb é de 35%

Quanto mais ocorre queda da pO2 tecidual menor é a afinidade do O2 com a hemoglobina, liberando mais O2 para os tecidos

Fatores que Afetam a Curva de Fatores que Afetam a Curva de DissociaçãoDissociação

1. pH

2. temperatura

3. PCO2

4. BPG (2,3-difosfoglicerato)

No Exercício VigorosoNo Exercício Vigoroso

Os músculos produzem metabólitos ácidos (A. Lático), calor e CO2

Mais calor e mais CO2 maior produção de BPG pelas hemácias

Estas condições diminuem a afinidade da hemoglobina, liberando O2 para o músculo, desviando a curva de dissociação para a direita

No frio há desvio da curva para a esquerda

Que Curva é do Exercício e qual é Que Curva é do Exercício e qual é do Repousodo Repouso

Curva A

Curva B

Que Curva é do Frio e qual é do Que Curva é do Frio e qual é do RepousoRepouso

Curva A

Curva B

Transporte de COTransporte de CO22

Aproximadamente 7% é transportado dissolvido no plasma

O restante se difunde para o interior das hemácias23% se combina com a Hb70% é convertido em bicarbonato e é

transportado pelo plasma

Transporte de COTransporte de CO22

7%

93%

23% 70%

Transporte como Transporte como CarbaminohemoglobinaCarbaminohemoglobina

23% se liga na porção Globina da Hemoglobina e forma Carbaminohemoglobina

Ocorre em regiões de alta pCO2 (Tecidos)

Em baixa pCOEm baixa pCO2 2 há a há a dissociação (Pulmões)dissociação (Pulmões)

Transporte como Bicarbonato Transporte como Bicarbonato (Tecidos)(Tecidos)

Combina-se com a água e forma ácido carbônico, nas hemácias (anidrase carbônica)No plasma como não há anidrase carbônica a

reação é muito lentaO ácido carbônico se dissocia em

hidrogênio e bicarbonatoO hidrogênio se liga na hemoglobina e

forma hemoglobina ácida (HHb)

Transporte como Bicarbonato Transporte como Bicarbonato (Tecidos)(Tecidos)

Para manter a eletroneutralidade o bicarbonato se difunde para fora da hemácia em troca com íons cloro

No plasma o bicarbonato age como tampão e é importante na manutenção do pH sanguíneo

Transporte como Bicarbonato Transporte como Bicarbonato (Tecidos)(Tecidos)

Tecidos

Sangue

Cl

HCO3

CO2 H2O H2CO3 H HCO3anidrase

CO2H

Hb

Transporte como Bicarbonato Transporte como Bicarbonato (Pulmões)(Pulmões)

Nos pulmões o CO2 se difunde do plasma para os alvéolos (diferença de pressão)

As reações químicas se invertem O bicarbonato se difunde de volta para dentro

das hemácias e o cloro para fora O hidrogênio é liberado da hemoglobina e se

combina de volta com o bicarbonato, formando ácido carbônico

O ácido carbônico se dissocia em CO2 e água (anidrase carbônica)

O CO2 é eliminado para os alvéolos

Transporte como Bicarbonato Transporte como Bicarbonato (Pulmões)(Pulmões)

CO2

Cl

HCO3

H

Hb

H2CO3

CO2 CO2

H2O

Globina

FimFim