TRANSPORTE DE GASES

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Atividade - TRANSPORTE DE GASES 
 
 
1. Com base na reportagem abaixo, responda as questões que se seguem: 
 
Menino em MS morreu asfixiado por monóxido de carbono, diz polícia 
23/04/2013 15h14 - Atualizado em 23/04/2013 16h20 
 
“O menino de dois anos que morreu no sábado (20) em Campo Grande foi vítima 
de intoxicação por monóxido de carbono, expelido pelo carro em que estava com 
os pais e as três irmãs. Segundo a delegada Regina Rodrigues Mota, da Delegacia 
Especializada de Atendimento à Criança e ao Adolescente (Depca), a causa foi 
confirmada por meio de necropsia do Instituto de Medicina e Odontologia Legal 
(Imol). À polícia, os pais contaram que havia um problema no escapamento do 
veículo, que também soltava fumaça para dentro do automóvel. As irmãs disseram 
que havia um buraco no assoalho do carro por onde a fumaça entrava e que o 
garoto brincava de inalar a fumaça. 
O tenente-coronel do Corpo de Bombeiros, Joilson Santos De Paula, explica que a 
vítima não costuma apresentar sintomas físicos por conta da inalação, e a morte, 
geralmente, é lenta. 
O monóxido de carbono é incolor e inodoro e, por isso, difícil de ser percebido. No 
caso específico, também havia fumaça dentro do carro. 
Conforme o militar, nestes casos, o primeiro passo é retirar a pessoa do ambiente 
e acionar os bombeiros ou encaminhar a pessoa a uma unidade de saúde mais 
próxima para que a vítima seja submetida ao tratamento com oxigênio.” 
(Fonte: G1 / Texto Adaptado) 
 
a) A reportagem acima traz uma trágica notícia de um menino que foi a óbito 
devido inalação de monóxido de carbono, um gás incolor e inodoro. 
Explique o motivo de tal gás ter provocado o óbito do menino utilizando 
as seguintes palavras-chave: afinidade, curva de dissociação e hipóxia 
histotóxica. 
 
 
 
RESPOSTA: O monóxido de carbono (CO) é um gás inodoro, incolor e com 
baixa solubilidade em água, sendo considerado uma substância imperceptível 
com grande potencial letal. Molecularmente, o monóxido de carbono tem 
maior afinidade pela hemoglobina (cerca de 200 a 250 vezes) do que o O2. O 
grupo heme da hemoglobina (protoporfirina + ferro) perde a afinidade pelo O2 
e se liga ao CO com ligação reversível ao átomo de ferro, formando a 
carboxihemoglobina. Desse modo, com o aumento das concentrações de 
carboxi-hemoglobina ocorrerá anemia causada pela hipoxemia, pois, uma vez 
que há competição entre os gases (CO e O2), à hemoglobina dificilmente 
estará livre para transportar o oxigênio, assim, quanto maior a quantidade de 
monóxido de carbono inalado, mais moléculas de hemoglobinas serão 
desativadas para o transporte de O2. A presença desse gás provoca o 
deslocamento da curva de dissociação da oxihemoglobina para a esquerda, 
resultando em baixa perfusão do oxigênio para os tecidos, caracterizando 
uma hipóxia histotóxica. 
 
b) ‘Explique fisiologicamente o porquê o militar afirma que seria necessário 
iniciar um tratamento precoce com O2 para que o menino recuperasse 
suas funções vitais. 
 
RESPOSTA: O monóxido de carbono (CO) liga-se intensamente a 
hemoglobina, com cerca de 250 vezes mais afinidade do que o oxigênio (O), 
sendo assim, uma pequena quantidade de CO consegue ligar-se em uma boa 
área da hemoglobina, nos grupos heme que habitualmente estariam ligadas ao 
O2. Dessa forma, a principal forma de transporte de O2 para os tecidos é 
reduzido pelo envenenamento pelo monóxido de carbono, posteriormente, 
ocorre o deslocamento da curva de dissociação da O2-hemoglobina para a 
esquerda (apresentados no gráfico), reduzindo a p50, aumentando a afinidade 
da hemoglobina com o pouco de O2 ligado e dificultando a liberação do O2 nos 
tecidos. O envenenamento por CO pode levar à morte pela falta O2 suficiente 
aos tecidos críticos, a exemplo do encéfalo. A remoção do monóxido de 
carbono ocorre quase que exclusivamente pela circulação pulmonar, por 
competição com o oxigênio. A meia-vida da carboxi-hemoglobina, é de 250 a 
320 minutos e cai para menos de 90 minutos com o uso de oxigênio em alto 
 
 
 
fluxo. Por isso, o tratamento adequado seria manter o paciente respirando 
100% de O2, ofertando de imediato oxigênio suplementar nas maiores 
concentrações disponíveis. O oxigênio puro a pressões alveolares elevadas 
desloca o monóxido de carbono da sua combinação com a hemoglobina de 
maneira mais eficiente do que o oxigênio a pressão alveolares baixas. 
 
(COSTANZO, 2007) 
 
2. Sabe-se que a importância do efeito Haldane para o transporte do gás 
carbônico é tão importante quanto o efeito Bohr para o transporte do 
oxigênio, e que ambos têm fundamento similar. Explique o fundamento 
desses efeitos e sua importância final sobre a troca gasosa usando as 
seguintes palavras-chave: pH, hemoglobina, equilíbrio químico, difusão, 
alvéolos e tecidos. 
 
RESPOSTA: O objetivo fundamental da respiração é manter concentrações 
apropriadas de O2, de CO2 e de íons hidrogênio nos tecidos. Dessa forma, é 
extremamente adequado que a atividade respiratória seja muito responsiva às 
alterações de cada um desses elementos. Nesse sentido, existem dois efeitos 
importantes para o equilíbrio respiratório, o Bohr e o Haldane. 
Para compreender o funcionamento do efeito Bohr, é necessário perceber a 
diferença existente entre as formas oxihemoglobina (com O2) e desoxihemoglobina 
(sem O2). Quando a hemoglobina se encontra na forma desoxihemoglobina, ou 
 
 
 
seja, sem nenhum O2 ligado a ela, dizemos que ela se encontra no Estado T 
(tenso), já que nesta condição a hemoglobina apresenta uma maior quantidade de 
ligações iônicas entre seus diferentes resíduos de aminoácidos. Por outro lado, 
quando a hemoglobina se encontra na forma oxihemoglobina (que é originada 
quando o alvéolo libera O2 e na hemácia ele se liga à hemoglobina), ou seja, com 
quatro O2 ligados a ela, dizemos que ela se encontra no Estado R (relaxado), já 
que nesta condição a hemoglobina apresenta uma menor quantidade de ligações 
iônicas entre seus diferentes resíduos de aminoácidos. Dentre as inúmeras 
ligações iônicas, há uma em particular que merece a nossa atenção: a ligação 
entre a histidina C-terminal (His 146) da cadeia β - hemoglobina e um Aspartato 
mais interno da mesma cadeia polipeptídica (Asp 94). Esta ligação iônica se 
encontra presente somente na forma T e, quando nessa situação, a Histidina tem o 
seu pKR alterado de 6,0 para 8,0, ou seja, o pH sanguíneo (7,35 → 7,45) passa a 
ser menor do que o pKR, o que implica nesta histidina permanecer, 
predominantemente, PROTONADA. 
Dito isso, conseguimos compreender que o efeito Bohr se baseia, em parte, 
por uma mudança no pH que ocorre com o aumento de CO2 e, por um efeito 
direto do CO2 na hemoglobina, ou seja, vai intensificar a liberação de O2 para os 
tecidos e o O2 captado nos pulmões, esse estímulo de dissociação pode ser por 
diversos fatores, que resultam na liberação de oxigênio. Durante o metabolismo 
celular, o CO2 é liberado para o sangue, e consequentemente a geração de íons de 
hidrogênio aumenta e o pH diminui. Depende do equilíbrio entre ventilação alveolar 
e perfusão dos capilares alveolares e difusão de O2 para os tecidos e células. Este 
deslocamento deve-se não somente à diminuição do pH, mas também a um 
efeito direto do CO2 na hemoglobina. Contrariamente, conforme o sangue passa 
através dos pulmões, o CO2 é exalado, o que resulta em uma diminuição nos íons 
de hidrogênio e um aumento no pH; essas mudanças resultam em desvio para a 
direita. De forma sucinta o que ocorre é a redução da afinidade devido a PCO2 
elevada e a acidez sanguínea, gerando então, o aumento da produção de CO2, 
 
 
 
gerando a formação de H+, que contribui para a queda no pH, fazendo um efeito 
de diminuição da afinidade da Hb pelo O2, que se desprende e se difunde nos 
tecidos. 
O conceito do efeito Haldane por sua vez, é conhecido pela variação do 
nível de saturação da oxihemoglobinasobre as variações do teor de CO2 e PCO2, 
sendo revertido nos pulmões quando o O2 é transportado dos alvéolos para os 
glóbulos vermelhos. Quanto maior a PO2, menor será a afinidade da hemoglobina 
por CO2, e, consequentemente, Hb irá liberar o CO2 que se difundirá para o plasma 
e, em seguida, para os alvéolos. Ou seja, quando a Hb se liga ao O2, formam um 
ácido forte, com isso, a sua afinidade pelo CO2 é diminuída, ocorrendo uma 
repulsa, gerando uma tendência desse CO2 ser deslocado para fora. Já quando se 
desoxigena, sua afinidade pelo CO2 aumenta. Assim, em meio de maior pressão de 
CO2, a afinidade de O2 diminui, em meio de menor pressão de CO2, a afinidade 
pelo O2 aumenta. Esse efeito pode ser ilustrado através do deslocamento para a 
esquerda da curva de dissociação do CO2, no sangue venoso, quando comparado 
com o sangue arterial. 
Sabe-se da íntima relação de perfusão entre o sangue e os capilares 
pulmonares, devido, sobretudo, à fina espessura das paredes alveolares, e é essa 
relação que torna possível as trocas gasosas (entre os capilares do pulmão e o 
gás que chega aos alvéolos, interconectados) bem como, através das membranas 
de todas as porções terminais dos pulmões. Enquanto o O2 migra do gás alveolar 
para o dentro dos capilares pulmonares, o CO2 faz o caminho reverso e os fatores 
que determinam a rapidez com que um gás atravessará a membrana são: a 
espessura da membrana; a área superficial da membrana; o coeficiente de difusão 
do gás na substância da membrana; e a diferença de pressão parcial do gás entre 
os dois lados da membrana. O sangue que deixa o capilar pulmonar é levado para 
o lado esquerdo do coração e se torna o sangue arterial sistêmico. As trocas entre 
os alvéolos e capilares pulmonares, pode ser de 2 tipos: difusão-limitadas 
significam que a quantidade total de gás, transportada através da barreira 
alveolocapilar, é limitada por processos de difusão; e as de perfusão-limitadas 
em que a quantidade total do gás transportado, através da barreira alveolocapilar, 
é limitada pelo fluxo sanguíneo (i.e., perfusão), pelos capilares pulmonares. A 
hematose pulmonar é um processo que visa a estabilização das trocas gasosas, ou 
seja, de O2 e CO2. Neste, o sangue venoso vira sangue arterial, sendo assim, o 
 
 
 
transporte de O2 e CO2 pelo sangue depende do equilíbrio entre ventilação 
alveolar e perfusão dos capilares alveolares. 
Em resumo, as hemácias do sangue são idealmente construídas para 
transportar O2 e CO2. O oxigênio descarregado ao longo dos capilares é 
intensificado pelo aumento na PCO2 e pela diminuição do pH (comumente 
chamado de efeito Bohr), considerando que o CO2 liberado dentro do sangue é 
intensificado pela diminuição na saturação da oxiemoglobina (comumente 
chamado de efeito Haldane). O oxigênio é ligado à hemoglobina, enquanto o CO2 
existe na forma de HCO3-, o qual é produzido nas hemácias, transportado para o 
plasma e, em seguida, para os alvéolos. Assim, tais efeitos são fundamentais para 
a manutenção do equilíbrio químico na hematose, uma vez que a lenta 
substituição do ar alveolar é de particular importância para evitar mudanças 
repentinas nas concentrações de gases no sangue e, consequentemente, manter 
apropriadas as concentrações de O2 , CO2 e H
+ nos tecidos - já que faz com que a 
atividade respiratória seja altamente responsiva a alterações, evitando aumentos e 
quedas excessivos na oxigenação tecidual, na concentração tecidual de CO2, e no 
pH tecidual. 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
COSTANZO, Linda S. Fisiologia. Elsevier Brasil, 2007. 
FARMER, Martha.Transição da respiração aquática para a aérea: efeitos do CO2 sobre a função de 
hemoglobina * * — Versão original inglesa publicada em Comp. Biochem. Physiol. vol. 62a(1). 1979 
. Acta Amazonica [online]. 1978, v. 8, n. 4 suppl 1, pp. 143-151. 
GUYTON, A. C. Hall. Tratado de Fisiologia Médica. 12ª Edição. 2011. 
INÁCIO, Daniele Aparecida Da Silva; BRANDÃO, Bruno Araújo. Toxicologia Forense: Intoxicação 
por Monóxido de Carbono em Carbonizados. Brazilian Journal of Forensic Sciences, Medical 
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mon%C3%B3xido-de-carbono