Trocas gasosas

Prévia do material em texto

1 Fernanda E. Bocutti T6 
Anatomia 
O sistema respiratório é dividido em: superior e inferior. 
 Zona de transporte; 
 Zona respiratória (alvéolos); 
 Sistema acessório (músculos). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Funções básicas do sistema respiratório 
 Trocas de gases entre a atmosfera e o sangue; 
 Regulação homeostática do pH sanguíneo; 
 Proteção contra patógenos e substancias irritantes inalados; 
 Vocalização; 
 Controle da temperatura corpórea. 
Ventilação alveolar 
Estruturas incluídas: 
 Alvéolos; 
 Sacos alveolares; 
 Ductos; 
 Bronquíolos terminais; 
 Brônquios respiratórios. 
Funcionam mantendo: 
 Velocidade contínua do ar nas áreas de trocas gasosas; 
 Renovação continua do ar nas áreas de trocas gasosas; 
 Localização próxima a circulação sanguínea pulmonar. 
 
Fisiologia respiratória – troca gasosa 
 
2 Fernanda E. Bocutti T6 
Zona respiratória – unidade alveolar 
Os alvéolos constituem a maior parte do tecido pulmonar e são formados por uma única camada epitelial; ausência de musculatura 
lisa envolvendo os mesmos. 
 Células alveolar tipo I – responsável pela troca gasosa. 
 Células alveolar tipo II (células surfactantes) – produz camada fina de liquido que impede que o alvéolo se colabe durante os 
movimentos respiratórios. 
 Macrófagos – proteção contra agentes nocivos inspirados. 
Ar inspirado – mistura de gases 
Lei de Dalton: pressão total de uma mistura gasosa igual ao somatório das pressões parciais dos gases que compõem a mistura. 
Pressão dos gases dissolvidos em água ou tecidos 
Lei de Henry: A solubilidade de um gás em um líquido a determinada temperatura é diretamente proporcional à pressão parcial que 
o gás exerce sobre o líquido. 
Pressão parcial = concentração de gás dissolvido / coeficiente de solubilidade 
Observação: Solubilidade do CO2 é 20 vezes maior que O2. 
 A PCO2 por ter maior coeficiente de solubilidade em água, será facilmente dissolvida sem gerar excesso de pressão parcial 
dentro da solução; 
 Moléculas com menor solubilidade tem sua pressão parcial elevada com menor quantidade de moléculas dissolvidas. 
Difusão dos gases peplos tecidos 
Lei de Fick: a velocidade da difusão é inversamente proporcional a espessura do tecido. 
Observação: Torna a difusão do CO2 mais fácil que a de O2 (pois o CO2 tem uma maior solubilidade). 
 
Diferença de Pressão/ 
Gradiente de pressão: 
Condições que alteram as trocas gasosas 
Relação entre a ventilação pulmonar (VA) e a perfusão (Q) na concentração de gás alveolar. 
Observação: perfusão - capacidade do capilar em coletar o O2. 
Diminuição da ventilação alveolar: 
 
3 Fernanda E. Bocutti T6 
 Doenças que diminuem a complacência pulmonar (doença fibrótica – espessamento da membrana alveolar reduz a 
velocidade da difusão dos gases); 
 Doenças que aumentam a resistência das vias aéreas, pois desigualam a ventilação – perfusão (asma). 
Diminuição da difusão: 
 Aumento da distância alvéolo-capilar (edema pulmonar); 
 Diminuição da área de superfícies (enfisema – destruição dos alvéolos); 
 Menor pressão parcial de O2 (altitudes elevadas). 
Transporte de gases pelo sangue - oxigênio 
 Dissolvido no plasma (2% - pois sua solubilidade é baixa); 
 Associado a hemoglobina (98%). 
Observação: conclui-se que não é possível satisfazer a necessidade de O2 apenas com a porção de O2 carreada pelo plasma. Nem 
mesmo em total repouso. 
Transporte de O2 pela Hemoglobina (Hb): 
 Principal molécula transportadora de O2; 
 Constituída por 4 cadeias polipeptídeas (2 alfas e 2 betas), tendo assim 4 grupos heme, com cada grupo possuindo 1 ferro 
(cada ferro se liga à um O2). 
 1 hemoglobina carreia do pulmão para o corpo 4 moléculas de O2. 
Observação: Em diferentes PO2 a Hb altera sua afinidade com O2. Isso possibilita uma reserva de O2 que pode ser utilizada em 
situações de aumento da demanda metabólica (luta ou fuga). 
Saturação de O2 da Hemoglobina: 
 É a porcentagem de ligação de O2 com locais disponíveis na Hb. 
 Expressa o nível de oxigênio independente da taxa de Hb. 
 Sat O2 = (O2 combinado com a Hb x 100) / capacidade de O2 
Fatores que modificam a afinidade da Hb ao O2: 
 Pressão parcial de dióxido de carbono (PCO2); 
 Concentração de hidrogênio (H+ - pH); 
 Temperatura; 
 Nível de 2,3 – bifosfoglicerado (2,3-BPG). 
Pressão: 
Observação: o desvio da curva para direita reflete maior 
oferta de O2 para os tecidos (menor afinidade do O2 pela Hb), 
já o desvio para esquerda aumenta o carregamento (afinidade) 
do O2 pela Hb. 
 
 
 
 
4 Fernanda E. Bocutti T6 
Concentração de hidrogênio – Efeito Bohr: 
 Aumento nas concentrações de H+ interage com grupos amino terminais presentes nas subunidades alfa1 e beta1 das moléculas 
de Hb reduzindo a afinidade de O2. 
 Assim há a diminuição da afinidade do O2 pela Hb (Hb em estado de baixa afinidade (T) leva déficit de O2). 
 A interação do H+ estabiliza o estado T (baixa afinidade da Hb ao O2) da desoxiemoglobina, reduzindo a afinidade pelo O2 e 
aumentando a dissociação e consequentemente a difusão deste gás para os tecidos. 
 CO2 interage com o grupo amina, formando carbaminoemoglobina. Isso leva menor afinidade do O2 pela Hb. 
Temperatura: 
 Aumento da atividade e demanda metabólica; 
 Processos metabólicos celulares (aumento de produção e consumo de ATP); 
 Nesse cenário, a utilização de O2 pelas células é controlado basicamente pelo consumo celular (velocidade de formação de ADP). 
2,3-Bifosfoglicerato (2,3-BPG): 
Os grupamentos fosfatos carregados negativamente possibilitam a interação com aa positivamente carregados presentes nas 
subunidades beta1/beta2 da molécula de Hb, estabilizando, assim, ao estado de baixo afinidade (T) – Hb desoxiemoglobina. 
Monóxido de carbono (co) 
 O monóxido de carbono (CO) apresenta maior afinidade a Hb (200- 
300x) comparada ao O2. 
 Se liga no mesmo sítio de ligação do O2 na Hb; 
 Formação de carboxiemoglobina; 
 A interação do CO-Hb altera a afinidade da Hb ao O2 (diminuindo, assim, 
a taxa de O2 ligado na HB). 
Observação: o CO é um gás incolor, inodoro e insípido. Em indivíduos 
saudáveis o CO ocupa de 1% a 2% dos sítios de ligação da Hb, já em 
indivíduos tabagistas ou que vivem em áreas de trafego intento, o CO ocupa 
10%. 
Transporte de gases pelo sangue – dióxido de carbono 
 Dissolvido no plasma – 7%; 
 Em forma de bicarbonado (HCO3-) – 70%; 
 Carbaminoemoglobina (HbCO2) e compostos carbamínicos – 23%; 
 Ocorre de maneira bidirecional e obedece a Lei de Ação de 
Massas; 
 Para que esta reação continue no sentido da formação do bicarbonato, ambos os produtos (H+ e bicarbonato) precisam ser 
removidos da célula. O H+ se liga a Hb formando Hb-H+ e o HC3- é trocado pelo cloreto. 
Transporte de CO2 – Efeito Haldane 
Reciprocamente ao efeito Bohr (maior PCO2 leva a maior liberação de O2), quanto maior a dessaturação de O2 do sangue arterial 
maior a captação de CO2 dos capilares sistêmicos. 
Observação: remoção de CO2 dos tecidos metabolicamente ativos para sua posterior eliminação pelos alvéolos. 
 
5 Fernanda E. Bocutti T6 
Efeito Haldane: duplica a quantidade CO2 liberado do 
sangue nos pulmões e a captação de CO2 nos tecidos. 
 
 
 
 
Conteúdos totais de o2 e co2 do sangue 
Tanto o sangue artéria, quanto o venoso possuem quantidade maiores de CO2. 
Portanto, o sangue arterial não é mais rico em O2 e pobre em CO2, o correto 
seria dizer que o sangue arterial é mais rico em O2 em relação ao sangue 
venoso. 
Resumo de troca e transporte dos gases