Trocas Gasosas, Transporte de Gases pelo Sangue e Tipos de Hipóxia

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Rafael Augusto R. @rafael.augustor 
O sistema respiratório inclui: 
 O sistema respiratório depende de diversos 
fatores integrados, necessitando ações 
neurológicas que advém do SNC que manda 
informações para a área. Além disso há a 
integração do SNC com os músculos para criar 
um gradiente pressórico. O nervo frênico que 
age no diafragma integra a porção de ação do 
SNP 
 Músculos respiratórios e parede torácica agem 
na movimentação que possibilita a entrada e 
saída de ar. 
 As vias aéreas superiores, a árvore brônquica, 
os alvéolos são componentes anatômicos da 
respiração importantes. 
 Por fim a circulação pulmonar é fundamental 
também para que a o sangue flua e possibilite 
trocas gasosas entre o sangue arterial e venoso. 
 
Etapas da Respiração 
O processo de respiração pode ser divido em três – 
ventilação (movimento do ar), perfusão (chegada 
de sangue aos alvéolos e difusão (hematose que 
necessita dos alvéolos íntegros) 
Propriedades Físico-Químicas 
Composição do ar ambiente seco 
O2 – 21% 
CO2 – 0,04% 
N2 – 79% 
 A pressão que um gás exerce em certo 
recipiente resulta do choque de suas moléculas 
de encontro às paredes desse recipiente 
 Se, em vez de um só gás, existir uma mistura 
gasosa, cada componente dela exercerá uma 
pressão proporcional às moléculas, ou à sua 
porcentagem, na mistura 
 A essa pressão que um componente X da 
mistura exerceria caso ele estivesse sozinho, 
denomina-se pressão parcial (Px) 
 A lei de Dalton afirma que a pressão total de 
uma mistura gasosas corresponde à soma de 
todas as pressões parciais dos gases 
componentes. 
Difusão 
 A difusão é um processo passivo dependente da 
quantidade que gera um determinado 
gradiente, ou seja, é um transporte que vai de 
acordo com o gradiente, influenciado pela 
pressão 
 De acordo com a Lei de Fick, a velocidade de 
transferência de um gás através de um tecido é 
proporcional a área do tecido e ao gradiente de 
pressão parcial do gás entre os dois lados, e é 
inversamente proporcional à espessura do 
tecido. 
 A área de troca pulmonar equivale de 75 a 
1000m2 e a espessura do tecido que separa o ar 
alveolar do sangue do capilar é de 0,5μm 
 No enfisema, há perda da área de troca pois os 
septos alveolares acabam sendo eliminados, 
por conseguinte a área de contato também 
acaba diminuída 
 No nível do pulmão, os gases, para se 
transferirem do alvéolo para o sangue, e vice-
versa, precisam atravessar a denominada 
barreira alveolocapilar 
Componentes da barreira alveolocapilar; 
 Líquido que banha os alvéolos 
 Epitélio alveolar 
 Membrana basal do epitélio 
 Estroma alveolar 
 Membrana basal do endotélio 
 Endotélio capilar 
Fatores que afetam a difusão 
 Alterações na área de superfície alveolar 
 Alterações na espessura do tecido que separa o 
ar alveolar do capilar sanguíneo 
 Alterações no gradiente de pressão 
 Alteração na disponibilidade de gases 
Transporte de Oxigênio no sangue 
Oxigênio 
Transportado no sangue por duas maneiras: 
dissolvido no plasma e no líquido intracelular 
eritrocitário (menor proporção) e combinado 
Rafael Augusto R. @rafael.augustor 
quimicamente com a hemoglobina formando HbO 
(maior proporção) 
 Dissolvido (no plasma e no líquido intracelular 
eritrocitário) 
→ Apenas uma pequena porção 
→ A quantidade de oxigênio dissolvido é 
diretamente proporcional à sua pressão parcial 
no sangue (Lei de Henry) 
→ Para cada mmHg de PO2, há 0,003 ml de 
O2/100 ml de sangue (frequentemente 
expresso como 0,003 vol%) 
→ No sangue arterial normal (considerando-se a 
PO2 igual a 100mmHG) existe somente 0,3 vol% 
de oxigênio dissolvido 
 
 Combinado com a hemoglobina 
→ No repouso, é a forma de transporte em mais 
de 95% do oxigênio fornecido aos tecidos . Este 
valor é capaz de ultrapassar 99% durante 
exercício físico 
→ Hemoglobina normal do adulto (HbA) composta 
por quatro cadeias de aa: 
• Duas cadeias alfa (cada uma com 141 
resíduos de aa) 
• Duas cadeias beta (cada uma com 146 
resíduos de aa) 
→ Sequências de aa determina as propriedades da 
hemoglobina como a diferença entre a HF e a 
HbA 
→ Hemoglobina apresenta um grupamento heme 
ligado a cada uma das quatro cadeias 
→ HEME: complexo constituído por uma 
protoporfirina e um íon ferro no estado ferroso 
→ A esse íon, associa-se o O2 quando de seu 
transporte, formando a oxiemoglobina (HbO2) 
→ Também nesse ponto se ligado ao monóxido de 
carbono (CO), compondo a carboxiemoglobina 
(HbCO) 
→ Cada molécula de hemoglobina tem capacidade 
de carregar 4 moléculas de oxigênio 
→ Expressa-se em g% a quantidade de 
hemoglobina no sangue. Em um indivíduo 
hígico, a taxa dessa proteína é de 
aproximadamente 15 g% (15 g de hemoglobina 
em 1200ml de sangue) 
→ Sabe-se, também que 1g de hemoglobina é 
capaz de fixar 1,39 ml de O2. 
→ Assim, determinando-se a taxa de hemoglobina 
de um indivíduo e multiplicando-se esse valor 
por1,39, tem-se sua capacidade de oxigênio. Se 
a hemoglobina estiver completamente saturada 
por oxigênio, o sangue será capaz de 
transportar Hb (g%) x 1,39 vol% de O2 
Fatores que modificam o equilíbrio do oxigênio com a 
hemoglobina 
 PCO2 
 pH 
 Temperatura 
 Nível de 2,3-difosfoglicerato 
Hipóxia 
Condição na qual o tecido não recebe ou não 
consegue utilizar o oxigênio, de modo a não 
suprimir suas necessidades. 
Tipos: Hipóxica (redução da fonte de oxigênio), 
anêmica, de estase (não consegue voltar direito 
para oxigenar – déficit de retorno venoso), 
histotóxica (tecido contaminado não consegue 
extrair para ele) 
O sangue que chega aos tecidos não possui uma 
saturação necessária para suprir as necessidades 
das células, decorrente do baixo gradiente que 
impede a saída desse O2 das hemácias para as 
células utilizarem em suas mitocôndrias 
Causas: 
 PO2 baixa no gás inspirado, como ocorre 
quando é inalada mistura gasosa pobre em O2, 
ou quando o O2 em quantidades adequadas até 
a mitocôndria 
Rafael Augusto R. @rafael.augustor 
 Hipoventilação alveolar global, por depressão 
do centro respiratório, como acontece em 
certas doenças ou na intoxicação por alguns 
agentes farmacológicos. 
 Doenças pulmonares com comprometimento 
da difusão de gases através da barreira 
alveolocapilar ou distúrbio da relação 
ventilação-perfusão 
 Contaminação do sangue arterial com sangue 
venoso, como em algumas cardiopatias 
congênitas ou fístula arteriovenosa pulmonar 
 
Provocada pela diminuição da hemoglobina 
disponível para o transporte de oxigênio 
Anemia (em que há diminuição real da taxa de 
hemoglobina no sangue) 
Intoxicação da hemoglobina – impedimento da 
ligação do O2 com a hemoglobina (envenenamento 
pelo CO, metamoglobinemia etc) 
 
 Permanência mais longa das hemácias nos 
capilares sistêmicos, com consequente maior 
extração de O2 por mililitro de sangue, que leva 
finalmente a menor oferta de O2 – retorno 
venoso prejudica, que impede que a hemácias 
volta em um fluxo normal para repor seu 
oxigênio a ser transportado. 
 Exemplo: cardiopatias que acarretam baixo 
débito cardíaco; distúrbios vasculares 
 
 Os tecidos se mostram comprometidos, não 
sendo capazes de metabolizar o O2 
 Há diminuição da diferença arteriovenosa de 
O2, e o sangue venoso tem valores elevados 
para SO2, PO2 e conteúdo de O2 
 Exemplo: envenenamento por cianeto 
 
Cianose 
 Coloração azulada da pele e mucosas 
 Ocorre pelo aumento da quantidade de 
hemoglobina reduzida (desoxigenada), que tem 
uma cor muito escura nos capilares periféricos 
 Depende apenas da quantidade absoluta de 
hemoglobina reduzida e não da porcentagem 
desta em relação à hemoglobina total do 
sangue 
 Assim sendo, quando a taxa de hemoglobina 
reduzida ultrapassa 5 g% há cianose 
Transporte de Dióxido de Carbono no sangue 
 Organismo humano produz em média 200 ml de 
CO2 por minuto 
 CO2 precisa ser eliminado das células 
produtoraspara o exterior do organismo 
 Captação de CO2 criado pelas células e seu 
transporte até o pulmão, onde é liberado para 
o gás alveolar e daí para o meio ambiente, são 
feitos pelo sangue 
 É transportado no sangue como: 
→ CO2 dissolvido 
→ Íons bicarbonato (HCO3-) 
→ Carbaminoemoglobina e outros compostos 
carbamínicos 
→ Ácido Carbônico (H2CO3) e íons carbonato 
(CO32-) quantidades diminutas 
 Maior parte de CO2 que se difunde a partir das 
células para o sangue penetra nas hemácias, 
nas quais ocorrem ter fenômenos: 
 Parte permanece dissolvida no interior da 
hemácia 
 Parte combina-se com a hemoglobina para 
formar a carbaminoemoglobina (HbCO2). O íon 
Rafael Augusto R. @rafael.augustor 
H+ resultante é tamponado pela própria 
hemoglobina 
 Maior parte do CO2 combina-se com água, 
constituindo ácido carbônico, que se dissocia-se 
em H+ e HCO3- 
 
 
 Seus três principais tipos de transporte de 
sangue 
 Note que a maior parte do CO2 no sangue é 
transportada sob a forma de bicarbonato