SISTEMA RESPIRATÓRIO - UFJF

SISTEMA RESPIRATÓRIO

Transporte de oxigênio e gás carbônico

Formas dos gases em solução

Gás dissolvido (determina a pressão parcial do gás) Gás ligado a proteínas: HbO2, HbCO, HbCO2 Gás quimicamente modificado: CO2 transportado como

HCO3-

Transporte de oxigênio

Formas de transporte de O2

1) Dissolvido 2% - 3 mL de O2/L de sangue Débito cardíaco = 5L/min - Somente 15 mL de O2 dissolvido no sangue são entregues aos tecidos por minuto - Demanda tecidual em repouso é de 250 mL O2/min Insuficiente para atender a demanda metabólica dos tecidos


Formas de transporte de O2

2) Ligado à hemoglobina

98 % (197 mL) - O2 + Hb HbO2: oxiemoglobina

- O2 liga-se de modo reversível à hemoglobina

- Cada molécula de hemoglobina fixa até 4 moléculas de O2



A afinidade da hemoglobina pelo oxigênio diminui a medida que a saturação

também diminui

pulmões

tecidos

Desoxiemoglobina Oxiemoglobina



CONTEÚDO DE O2 NO SANGUE

DISSOLVIDO NO PLASMA – 2%

LIGADO A Hb – 98%

3 mL DE O2/L DE SANGUE

DETERMINA A PO2 SANGUÍNEA

PORTANTO, A DIREÇÃO E A TAXA DE DIFUSÃO

DE O2

CADA GRAMA DE Hb COMBINA

1,34 mL de O2

15 g/100mL de Hb no sangue

20,1 mL O2/100mL sangue 201 mL O2/L sangue

A TAXA DE FIXAÇÃO DE O2 PELA Hb REMOVE O2 DISSOLVIDO DO

PLASMA

ISSO MANTÉM A PO2 BAIXA, PERMITINDO QUE A DIFUSÃO

CONTINUE


Efeito da PO2 sobre a distribuição de O2

A PaO2 é o fator determinante da taxa de combinação/liberação do O2 pela Hb


Curva de associação/dissociação do O2 e Hb

Refere-se a percentagem de saturação da Hb em função da PO2

Saturação indica a percentagem do heme que se liga ao O2


Sangue desoxigenado (músculo esquelético em contração))

Sangue desoxigenado nas veias sistêmicas (média em

repouso)

Sangue oxigenado nas artérias sistêmicas



Ao nível do mar: PO2 de 100 mmHg, hemoglobina saturada em 98% Em altitude: PO2 de 80 mmHg, hemoglobina saturada em 95% Quando a PO2 nos pulmões reduz abaixo dos valores típicos do nível do mar, a hemoglobina ainda tem alta afinidade pelo oxigênio e mantem-se quase totalmente saturada

Transporte de gás carbônico

Formas de transporte de CO2

1) Dissolvido 10%



2) Componente carbamino 21% - CO2 + Hb HbCO2: carbamino hemoglobina Hb-NH-COO-

- CO2 liga-se de modo reversível à hemoglobina - Cada molécula de hemoglobina fixa até 4 moléculas de CO2

em sítio distinto daquele do O2


De todo CO2, 21% se liga a

hemoglobina para formar a

carbaminoemoglobina

A carbaminoemoglobina se forma

em regiões de alta PCO2


Nos pulmões, a baixa PCO2 induz a

dissociação da carbaminoemoglobina



3) Bicarbonato 69% - CO2 + H2O <==> H2CO3 <==> H+ + HCO3

-

- CO2 + OH- <==> HCO3-

Reações catalisadas pela anidrase carbônica


Em regiões com alta PCO2, o CO2 se liga com a H2O para

formar ácido carbônico

O ácido carbônico dissocia-se em íons hidrogênio e íons

bicarbonato

Íons hidrogênio se ligam a hemoglobina

Íons bicarbonato são trocados por íons cloreto

para manter a eletroneutralidade entre o

interior da hemácia e o plasma





bicarbonato









bicarbonato






Nos pulmões, o CO2 difunde-se

para o plasma e, em seguida,

para os alvéolos

Isso reduz a PCO2 no sangue,

causando a reação química

reversa


Íons bicarbonato difundem de volta

para dentro da hemácia e íons cloreto

difundem para fora da célula


Íons hidrogênio combinam com íons

bicarbonato para formar ácido

carbônico

Íons bicarbonato difundem de volta

para dentro da hemácia e íons cloreto

difundem para fora da célula


Essa reação reversa também é

catalisada pela anidrase carbônica

O ácido carbônico se dissocia em

CO2 e água


O ácido carbônico se dissocia em

CO2 e água

Essa reação reversa também é

catalisada pela anidrase carbônica


Transporte de gases

Fatores que regulam a saturação da Hb

1) PCO2 e pH sanguíneo

2) Temperatura

3) Concentração de 2,3 difosfoglicerato

MENOR AFINIDADE O2-Hb = Facilitação da descarga de O2

MAIOR AFINIDADE O2-Hb = Facilitação da recarga de O2

P50 PO2 na qual a hemoglobina está 50% saturada Importância fisiológica da P50: - Index de afinidade da Hb com o O2

P50 estabelecida em maior valor de PO2 = menor afinidade O2-Hb DESVIO DA CURVA PARA A DIREITA

P50 estabelecida em menor valor de PO2 = maior afinidade O2-Hb DESVIO DA CURVA PARA A ESQUERDA



1) PCO2 e pH sanguíneo

CO2 + H2O <==> H2CO3 <==> H+ + HCO3-

Carbaminoemoglobina (Hb-NH-COO-)

Hb-NH3

+ Hb-NH2 + CO2 Hb-NH-COO-

Hb (O 2)4-NH3

+ + CO2 Hb(O 2)3-NH-COO- + O2 + 2H+

Hemoglobina é tampão para H+

Hb + H+ Hb-H+

Hb(O 2) 4 + 2H+ Hb(H+)2 + 4O 2


1) PCO2

EFEITO BOHR

Ligação CO2-Hb diminui a afinidade O2-Hb

Tendência do O2 ser liberado da Hb quando a PCO2 aumenta

Elevação da PCO2 = desvio da curva para a direita Diminuição PCO2 = desvio da curva para a esquerda


1) pH sanguíneo Diminuição do pH sanguíneo = desvio da curva para a direita Aumento do pH sanguíneo = desvio da curva para a esquerda


2) Temperatura

Elevação da temperatura = desvio da curva para a direita Diminuição da temperatura = desvio da curva para a esquerda


3) Concentração de 2,3 difosfoglicerato

- Ocorre a partir da via glicolítica das hemácias - Hipóxia estimula via glicolítica das hemácias

Hb(O 2) 4 + 2,3DPG Hb(2,3DPG) + 4O 2

GLICOSE

1,3-DPG Mutase

2,3-

DPG

3-PG Fosfatase

2-PG

LACTATO


3) Concentração de 2,3 difosfoglicerato Elevação da concentração de 2,3-DPG = desvio da curva para a direita Diminuição da concentração de 2,3-DPG = desvio da curva para a esquerda


Fatores que regulam a saturação da Hb Além da PO2, a saturação da hemoglobina é alterada por outros fatores O desvio da curva para a direita ocorre em resposta a(ao):


O desvio da curva para a esquerda ocorre em resposta a(ao):

Envenenamento por CO

Conteúdo total de O2 arterial

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