6 - Transporte dos gases

Prévia do material em texto

<p>1 GABRIELA NOVAES OLIVEIRA – 258 – FISIOLOGIA DOS ÓRGÃOS E SISTEMAS</p><p>• Pode acontecer de três formas:</p><p>o Gás dissolvido + gás ligado a proteína + gás quimicamente modificado.</p><p>• Pode ser transportado no sangue sob duas formas: ligado a hemoglobina (principal forma) ou dissolvido (sob</p><p>sua forma livre – determina a pressão parcial de O2 na circulação).</p><p>• OXIGÊNIO DISSOLVIDO</p><p>o Contabiliza com 2% do conteúdo total de O2.</p><p>o Para uma PO2 de 100mmHg, a concentração de O2 dissolvido é (LEI DE HENRY):</p><p>▪ Concentração de O2 = PO2 x SOLUBILIDADE DO O2</p><p>▪ Concentração de O2 = 100mmHg x 0,003 mL O2 para cada 100ml de sangue/mmHg → 0,3%vol ou 0,3 mL</p><p>de O2 para 100 ml de sangue.</p><p>o Em termos de suporte energético, o O2 dissolvido é insuficiente para atender as demandas metabólicas dos</p><p>tecidos – a quantidade entregue aos tecidos a cada minuto (DC x O2 dissolvido) seria de 15mL de O2/min.</p><p>▪ Um homem de 70kg em repouso consome</p><p>250ml de O2/min – demanda x oferta é</p><p>discrepante.</p><p>▪ Necessidade de uma forma de transporte</p><p>adicional que atenda a essas</p><p>necessidades.</p><p>• LIGADO A HEMOGOBINA (HB) DE FORMA REVERSÍVEL</p><p>o Principal forma de transporte de O2 – oxiemoglobina;</p><p>são 280 milhões de moléculas de HB adulta por</p><p>hemácia (corresponde a cerca de 1/3 da composição da</p><p>hemácia.</p><p>o Proteína constituída por quatro cadeias polipeptídicas –</p><p>duas cadeias do tipo alfa e duas do tipo beta – grupamento heme ligado a cada uma dessas íons.</p><p>▪ HEME: porfirina que contém em seu centro o íon ferro (Fe2+) – onde o O2 se ligada de modo reversível.</p><p>▪ Cada molécula de hemoglobina consegue transportar 4 moléculas de oxigênio.</p><p>o VARIANTES DA HEMOGLOBINA</p><p>▪ FETAL – α2γ2</p><p> Variante fisiológica normal da Hb adulto com 2 cadeias alfa e 2 cadeias gama.</p><p> Alta afinidade pelo oxigênio – facilita a entrega do oxigênio da mãe para o feto.</p><p> HbF é substituída pela HbA no primeiro ano de vida.</p><p>2 GABRIELA NOVAES OLIVEIRA – 258 – FISIOLOGIA DOS ÓRGÃOS E SISTEMAS</p><p>▪ ANEMIA FALCIFORME (Hb S)</p><p> Subunidade alfa normal e substituição de aa na subunidade B.</p><p> Menor afinidade pelo oxigênio – redução da solubilidade quando desoxigenada.</p><p> Cristaliza quando desoxigenada (ambientes de baixa oxigenação) + hemácia em formato de foice +</p><p>menos flexível (formação de trombos – oclusão vascular, que reduz o fluxo sanguíneo para o tecido).</p><p>▪ METEMOGLOBINA (Fe3+)</p><p> Ferro (Fe3+) no estado oxidado – estado férrico.</p><p> Hb que se combina a numerosos ânions, mas não com o O2 – incapaz de carreá-lo.</p><p> Associado a intoxicação com nitritos ou a deficiência da enzima metemoglobina redutase</p><p>(responsável pela redução de Fe3+ a Fe2+ - doença genética).</p><p>• CONTEÚDO DE O2 NO SANGUE</p><p>o O somatório destas formas de transporte de O2 corresponde ao conteúdo de oxigênio no sangue:</p><p>▪ Conteúdo de O2 = HbO2 (20,1 mL / 100 mL de sangue) + O2 dissolvido (0,3 mL/100ml de sangue).</p><p>o Hb está no sangue em concentração de 15g/100 ml de sangue;</p><p>▪ Se totalmente saturada, pode carrear 1,34ml de O2/g Hb.</p><p>▪ Quantidade máxima de O2 ligada a Hb → [Hb] x quantidade de O2/g de Hb.</p><p>o Em caso de anemia com redução de eritrócito, há comprometimento no transporte de oxigênio e oferta de</p><p>energia para as células.</p><p>o TRÊS DIFERENTES SITUAÇÕES</p><p>▪ 1ª – O2 TRANSPORTADO SEM Hb</p><p> PO2 alveolar = PO2 arterial – em equilíbrio.</p><p> Transportado em sua forma livre (dissolvido).</p><p> Quantidade oxigênio carreado na ausência da hemoglobina é de 3ml de O2 /L de sangue.</p><p>▪ 2ª – O2 TRANSPORTADO A UMA PO2 NORMAL COM Hb</p><p> Parte do transporte na forma dissolvida e a maior parte na forma ligada – somatório das duas formas</p><p>de transporte – condição de normalidade (carreio ideal).</p><p> Ambos compartimentos (alveolar e intravascular) com pressão de 100mmHg.</p><p>▪ 3ª – O2 TRANSPORTADO A UMA PO2 REDUZIDA COM Hb</p><p> O problema reside no SR – PO2 está abaixo da normalidade (doenças restritivas, obstrutiva ou</p><p>indivíduo que está em uma região</p><p>de altitudes elevadas).</p><p> Menor saturação de oxigênio com a</p><p>hemoglobina – 2 sítios ocupados</p><p>dos 4.</p><p>3 GABRIELA NOVAES OLIVEIRA – 258 – FISIOLOGIA DOS ÓRGÃOS E SISTEMAS</p><p>• CURVA DE SATURAÇÃO DA HEMOGLOBINA (SIGMOIDE)</p><p>o A associação da Hb com o oxigênio depende da pressão</p><p>parcial desse gás → quanto ↑ PO2, ↑ porcentagem de sítios</p><p>na molécula de Hb que estão ocupados pelo oxigênio</p><p>(saturação).</p><p>o Não é linear – variação da afinidade, formando uma curva</p><p>sigmoide.</p><p>▪ É mais ou menos linear até 60mmHg.</p><p>o Aumenta de forma acentuada até 50mmHg – oxigênio se liga</p><p>e aumenta a afinidade (cooperatividade positiva).</p><p>o Horizontalizando a partir de 50-60mmHg – caminho para a</p><p>saturação.</p><p>o SANGUE VENOSO MISTO → hemoglobina com 75% de saturação.</p><p>o SANGUE ARTERIAL → hemoglobina com 100% de saturação</p><p>o Se um indivíduo normal começa a hiperventilar, não muda muita coisa pois a hemoglobina já está saturada.</p><p>OBSERVAÇÃO:</p><p>Para determinada variação na pressão parcial de oxigênio, entre 70 e</p><p>100mmHg, tem-se uma discreta variação na saturação de Hb (entre 90 e</p><p>100%) – nessa faixa, para uma grande variação de PO2 há uma discreta</p><p>variação na saturação de Hb (reserva de oxigênio saturando a proteína, e o</p><p>transporte não é comprometido quando o sangue já está arterializado.</p><p>Faixa de descarga do oxigênio → para faixas de pressões parciais de oxigênio</p><p>menores, a afinidade de Hb é menor – acontece na circulação periférica</p><p>quando o sangue passa por regiões de PO2 menor (importante para que o</p><p>oxigênio seja liberado nos tecidos).</p><p>Quando a afinidade é maior, temos uma região de carregamento (região</p><p>pulmonar).</p><p>• CURVA DE DISSOCIAÇÃO DA OXIHEMOGLOBINA</p><p>o Depende da PO2 → indicador da variação da afinidade da Hb pela O2.</p><p>o P50 – pressão parcial de oxigênio necessária para que 50% da</p><p>hemoglobina esteja saturada.</p><p>▪ Equivale a PO2 de 27mmHg.</p><p> Aumento da P50 – redução da afinidade (maior PO2 é</p><p>necessária para que 50% da molécula de Hb esteja saturada).</p><p>✓ Curva desviada para a direita.</p><p> Diminuição da P50 – aumento da afinidade (curva desviada</p><p>para a esquerda).</p><p>4 GABRIELA NOVAES OLIVEIRA – 258 – FISIOLOGIA DOS ÓRGÃOS E SISTEMAS</p><p>• DESVIOS DA CURVA DE DISSOCIAÇÃO DA HB</p><p>o Alguns fatores alteram a afinidade da Hb pelo oxigênio – desviam a curva</p><p>de saturação para a esquerda ou para a direita.</p><p>▪ Facilitação da carga ou descarga de oxigênio para os tecidos – redução</p><p>ou aumento da P50.</p><p>▪ Os deslocamentos possuem pouco efeito quando ocorrem nas pressões</p><p>parciais de O2 dentro da faixa de variação normal (80 a 100mmHg).</p><p>o FATORES QUE DESVIAM A CURVA PARA DIREITA</p><p>▪ Reduzem a afinidade da Hb pelo oxigênio – REDUÇÃO DA AFINIDADE E AUMENTO DA DISSOCIAÇÃO.</p><p> Fundamental para que a proteína descarregue o gás nos tecidos em</p><p>atividade – importância dessa redução para liberação do oxigênio e</p><p>fornecimento do metabolismo aeróbico para as células.</p><p>▪ Aumento da PCO2 (produto do metabolismo celular) → quanto maior for a</p><p>atividade metabólica dessa célula, mais CO2 ela produz – maior será a PCO2 e</p><p>menor afinidade HB pelo O2.</p><p>▪ Redução do pH → efeito Bohr (redução da afinidade devido a PCO2 elevada e</p><p>acidez sanguínea).</p><p> Aumento da produção de CO2 → formação de H+ → queda no pH → efeito</p><p>de diminuição da afinidade de Hb pelo O2 que se desprende e se difunde nos tecidos.</p><p>▪ ↑ temperatura → tecido metabolicamente ativo (exercício físico) há ↑ da temperatura na musculatura</p><p>que contribui para o fornecimento de oxigênio que o tecido precisa para realizar a respiração aeróbica.</p><p>▪ ↑ 2,3-DPG → produto sintetizado a partir do metabolismo da glicose.</p><p> Em condições de ↓ aporte de oxigênio (demanda energética), o 2,3-difosfoflicerato é produzido</p><p>pela glicólise e acaba reduzindo a afinidade da Hb pelo O2, contribuindo para a sua liberação.</p><p> Hemácias → não possuem mitocôndrias (realizam glicólise anaeróbica – 2,3-DPG produto</p><p>intermediário metabólico produzido em condições de hipóxia, queda de Hb e aumento do pH).</p><p>o FATORES QUE DESVIAM A CURVA</p><p>PARA A ESQUERDA</p><p>▪ ↓ PCO2, ↑ pH, ↓ temperatura e ↓ 2,3-DPG contribuem para que a afinidade</p><p>pelo oxigênio aumente, e a P50 torna-se menor.</p><p>▪ Essa condição é encontrada nos alvéolos.</p><p>▪ Hemoglobina fetal</p><p> Possui maior afinidade pelo oxigênio do que no adulto – tem resistência a</p><p>ação do 2,3-DPG sobre a afinidade da Hb (esse mediador age nas cadeias</p><p>betas da Hb adulta reduzindo a afinidade).</p><p>5 GABRIELA NOVAES OLIVEIRA – 258 – FISIOLOGIA DOS ÓRGÃOS E SISTEMAS</p><p>o INTOXICAÇÃO POR MONÓXIDO DE CARBONO</p><p>▪ CO possui uma afinidade com a Hb 300x maior – se</p><p>liga com mais facilidade e avidez que o oxigênio.</p><p> Mesmo diante de uma menor pressão parcial de</p><p>CO, ele possui maior poder de se combinar a Hb</p><p>– ocupa o mesmo sítio que o oxigênio ocupa →</p><p>competição.</p><p>▪ O CO tem uma influência sobre a curva de saturação da Hb → é desviada para a esquerda, não</p><p>alcançando os 100% de saturação devido a ocupação de metade dos sítios pelo CO.</p><p> Dentro de uma determinada PO2, a saturação de Hb está maior do que estaria numa condição</p><p>normal na presença de CO – aumenta a afinidade da Hb pelo oxigênio.</p><p>✓ Isso dificulta e reduz a descarga de oxigênio nos tecidos – além disso, tende aumentar a</p><p>afinidade da Hb que já está ligada ao O2 (dificulta o seu desligamento).</p><p>OBS: o tratamento de indivíduos com altos níveis de CO resultantes da inalação consiste na administração de altas</p><p>concentrações de O2 para desalojar o CO da Hb – uso de câmara barométrica que aumenta a tensão de oxigênio.</p><p>• CONTEÚDO TOTAL DE O2</p><p>o O oxigênio dissolvido determina a pressão parcial de oxigênio no plasma.</p><p>o Quanto maior a pressão parcial de oxigênio, maior a saturação da hemoglobina. Mas essa saturação pode</p><p>ser determinada por outros fatores.</p><p>o O teor de oxigênio no sangue diminui quando os níveis de CO2 e CO estão aumentados e também em</p><p>indivíduos com anemia.</p><p>6 GABRIELA NOVAES OLIVEIRA – 258 – FISIOLOGIA DOS ÓRGÃOS E SISTEMAS</p><p>• Produzido a partir do metabolismo da glicose numa velocidade de 200ml/min, sendo transferido dos tecidos</p><p>para o sangue a favor do gradiente de pressão.</p><p>o Há aumento da PCO2 nos tecidos que gera gradiente e faz com que ele se difunda dos tecidos para a</p><p>circulação.</p><p>• É transportado de três formas:</p><p>o Dissolvido no plasma (livre), combinado com a HB (carbaminoemoglobina) ou modificado quimicamente</p><p>sob a forma de bicarbonato (HCO3</p><p>- – principal forma de transporte).</p><p>• IMAGEM: REPRESENTAÇÃO DAS TRÊS FORMAS DE TRANSPORTE</p><p>o À medida que o CO2 é produzido pelo metabolismo</p><p>celular, ele se difunde do tecido para o espaço</p><p>intravascular.</p><p>o No espaço intravascular, a maior parte de CO2 entra</p><p>na hemácia onde ele pode ser transportado em sua</p><p>forma dissolvida ligado a Hb ou pode ser modificado</p><p>quimicamente formando o bicarbonato.</p><p>o 5% na hemácia transportado sob a forma dissolvida.</p><p>o 21% como HbCO2.</p><p>▪ Importante → a ligação de CO2 à Hb fornece uma</p><p>diminuição da afinidade de O2 pela proteína,</p><p>sendo liberado dos tecidos – efeito Bohr</p><p>(influência que o CO2 tem sobre afinidade da Hb</p><p>pelo oxigênio).</p><p>o 63% do CO2 reage com a água formando o ácido carbônico, que se dissocia em H2 e bicarbonato (presença</p><p>da enzima anidrase carbônica).</p><p>o O H2 formado é tamponado pela hemoglobina.</p><p>o HCO3</p><p>- sai da hemácia e é transportado no plasma como bicarbonato de sódio (NaHCO3</p><p>-) em troca de Cl-</p><p>(manutenção da estabilidade elétrica da célula).</p><p>o O CO2 no plasma pode se combinar com proteínas formando compostos carbamínicos.</p><p>▪ No plasma não há anidrase carbônica, então a hidratação do CO2 é muito lenta.</p><p>7 GABRIELA NOVAES OLIVEIRA – 258 – FISIOLOGIA DOS ÓRGÃOS E SISTEMAS</p><p>OBS: todas as reações descritas que acontecem na circulação periférica ocorrem no sentido oposto na circulação</p><p>pulmonar.</p><p>o O HCO3</p><p>- que estava sendo transportado no plasma, na</p><p>circulação pulmonar ele irá retornar para a hemácia em</p><p>troca do cloreto, reagindo com o H2, e formando o</p><p>H2CO3.</p><p>o Sobre a ação da anidrase carbônica, o H2CO3 irá se</p><p>dissociar em água e CO2, o qual irá se difundir para o</p><p>plasma aumentando a PCO2, gerando gradiente de</p><p>pressão favorável a difusão do CO2 do plasma para o</p><p>alvéolo.</p><p>o Temos também os compostos HbCO2, que em condições</p><p>de alta PO2, a afinidade da Hb pelo CO2 será reduzida, fazendo com que a Hb libere o CO2 que também vai se</p><p>difundir para o plasma e de lá para o alvéolo.</p><p>o EFEITO HALDANE → influência que a PO2 tem sobre a afinidade da HB pelo CO2 – quanto maior a PO2,</p><p>menor será a afinidade de Hb por CO2, e, consequentemente, Hb irá liberar o CO2 que se difundirá para o</p><p>plasma e, em seguida, para os alvéolos.</p>