16 Transporte de O2 e CO2 no sangue e nos tecidos

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Fisiologia
Transporte de O2 e CO2 no sangue e nos tecidos 
· Transporte de 02 dos pulmões para os tecidos corporais:
A hemoglobina consegue transportar o 02 de uma maneira mais rápida do que se ele fosse dissolvido no plasma. 
A troca de gases se dá devido a diferença de pressão entre membranas e o transporte ocorre a partir da difusão. Com isso, como a pressão de O2 dentro dos alvéolos é a maior é mais fácil que esse gás passe dos alvéolos para o sangue fazendo o sangue arterial ter maior porcentagem de O2 comparado ao espaço intersticial, por exemplo (PO2 sangue>PO2 espaço intersticial>PO2 intracelular). 
Na figura acima: nota-se o alvéolo e o capilar pulmonar, com isso, no começo a concentração de oxigênio no capilar é de 40 mmHg (é o valor normalmente encontrado no sangue venoso – após ter percorrido pelos tecidos). A pressão alveolar é de 104 mmHg, logo como a pressão é maior o gás irá se difundir em direção ao lugar de menor pressão, ou seja, o capilar pulmonar. Após isso, no final a pressão no capilar se iguala a do alvéolo e passa a ser 104 mmHg. 
No sangue venoso sistêmico a PO2 vai estar em torno de 40 mmHg e quando chega aos capilares pulmonares ela vai aumentando até atingir em torno de 104 mmHg. Além disso, existe uma derivação pulmonar que é um sangue provido das artérias brônquicas faz com que essa pressão caio um pouco e fique em torno de 95 mmHg e esse sangue que chega no átrio esquerdo e ser distribuído até chegar aos capilares sistêmicos e ai começa a ocorrer trocas gasosas e essa pressão sofre uma queda e retorna ao sistema venosa com uma pressão de 40 mmHg. 
Quando esse sangue chega nos tecidos periféricos a PO2 é de 95 mmHg e o liquido intersticial tem uma concentração de oxigênio mais baixa de 40 mmHg. Ademais, dentro da célula a PO2 é ainda menor em torno de 23 mmHg.
Existem 2 fatores que determinam a velocidade/quantidade desse transporte:
1. Fluxo sanguíneo: se aumenta o fluxo sanguíneo é natural que chegue mais O2 e eleve a PO2 do tecido
B -> aumento do fluxo sanguíneo -> maior consumo de O2
C -> baixa do fluxo sanguíneo -> queda no consumo de O2 
2. Metabolismo tecidual: se há o aumento do metabolismo do O2 pelos tecidos gera uma queda na PO2 do liquido intersticial (devido ao maior consumo pelo tecido)
Quando diminui esse consumo (1/4 do normal) a PO2 aumenta muito no liquido intersticial.
 
· Transporte de CO2 dos tecidos corporais para os pulmões
O metabolismo do O2 é a formação de CO2 e isso aumenta consideravelmente a pressão de CO2 dentro da célula (PCO2 em torno de 46 mmHg). Além disso, o CO2 é mais difusível que o O2 (cerca de 20X mais), ou seja, é preciso ter pequenas diferenças de pressão para conseguir deslocar o CO2 de um lugar para outro.
PC02 da célula > PCO2 do espaço intersticial (45 mmHg) > PCO2 dos capilares (40 mmHg)
Na extremidade de chegada do capilar a PCO2 chega com 45 mmHg e dentro dos alvéolos está com pressão de 40 mmHg e ocorre a troca e a PCO2 volta ao normal (40 mmHg). 
No CO2 o metabolismo e o fluxo sanguíneo também são fatores que alteram o valor da PCO2 como ocorre para o O2. 
Quando a redução de fluxo sanguíneo há um acúmulo de CO2 no tecido e aumenta a PCO2 do liquido intersticial.
A -> normal 
B -> queda no fluxo sanguíneo e aumento da PCO2 do liquido intersticial 
C -> aumento do fluxo sanguíneo e queda da PCO2 
Quanto maior for o metabolismo do tecido maior será a produção de CO2 e a queda do metabolismo diminui a produção de CO2 pelo tecido. 
· Papel da hemoglobina no transporte de O2 
 
Hemoglobina -> possui 4 agrupamentos HEME, no qual recebem e se ligam a moléculas de O2 -> cada hemoglobina transporta 4 moléculas de O2
Essa ligação do O2 com a hemoglobina é uma ligação que é frouxa e outra que é reversível, ou seja, no momento em que o tecido precisa de uma concentração maior de oxigênio e esse gás consegue se soltar da hemoglobina e chegar nesse tecido, caso ocorra o contrário, quando o sangue não tem necessidade desse gás ele não se solta e continua preso a hemoglobina.
No gráfico: quando maior a PO2 (maior concentração de O2 nos capilares pulmonares) maior é a saturação da hemoglobina, ou seja, maior a quantidade de O2 ligado a hemoglobina. Logo, conforme o sangue vai oxigenando os tecidos o valor da PO2 também cai e consequentemente há uma queda da saturação da hemoglobina. 
A hemoglobina funciona como tampão para PO2 tecidual, ou seja, se não fosse esse transporte que ela faz (oxigênio ligado) haveria uma alteração na pressão parcial do O2 nos tecidos e isso poderia levar prejuízo aos tecidos. A hemoglobina mantém constante essa variação de pressão evitando alterações bruscas. 
· Fatores que desviam a curva de dissociação de O2-Hb
O pH normal é de 7,4 e em situações que ocorre o aumento desse valor é chamado de alcalose e quando ocorre a queda leva o nome de acidose. 
Essa curva de dissociação mostra alguns fatores que interferem em como a hemoglobina vai se desgrudar do O2 (todos esses fatores desviam a curva para a direita -> acidose):
1. Mais íons de hidrogênio: o aumento da concentração desses íons leva a diminuição do pH -> a curva desvia para a direita, ou seja, ocorre uma diminuição da junção da hemoglobina com a molécula de O2 (menor saturação/aumenta a dissociação). Por outro lado, quando há a queda da concentração desses íons gera o aumento do pH e levando a curva para a esquerda (alcalose) e, dessa forma, há o aumento da saturação de O2 (aumenta a ligação do O2 com a hemoglobina/diminui a dissociação).
2. CO2 elevado: o aumento desse gás leva a uma acidose, isso ocorre devido a um aumento do metabolismo do tecido e, com isso, passou a produzir um número alto de CO2 e hidrogênio ou existe algum processo patológico no organismo que está produzindo acidose. Logo, nosso organismo entende que é necessário ofertar uma quantidade maior de oxigênio para os tecidos e, por isso, é normal que haja o aumento da curva de dissociação da hemoglobina com o O2 para levar esse gás aos tecidos necessários. 
3. Aumento da temperatura: quando se faz exercício a nossa temperatura corporal aumenta e, diante disso, faz com que o organismo entenda que há um grande consumo de O2 e que é necessário uma oferta maior desse gás para os tecidos e, dessa forma, aumenta a curva de dissociação (desvio para a direita).
4. Aumento do PBG (composto presente no sangue em algumas situações metabólicas): quando algum tecido sofre uma queda de O2 (hipóxia) esse BPG é liberado (é um marcador de hipóxia). 
· Utilização metabólica de O2 pelas células:
Se tivermos uma PO2 nos tecidos de 1 já é possível manter um metabolismo funcional da célula/tecido e o que modifica é a quantidade de O2 que será utilizado. Além disso, o que determina o metabolismo de uma célula é a concentração de ATP (gasto energético). Quando a quantidade de ADP (depois da quebra do ATP) for alterada, a utilização de O2 também sofrerá alteração, com isso, quanto maior for a concentração de ADP no tecido maior será a utilização metabólica do oxigênio. 
Quebra de ATP em ADP -> aumento do gasto de energia -> aumento da utilização de oxigênio pelo tecido 
· Transporte de CO2 no sangue 
O CO2 pode ser transportado de 3 formas:
1. Forma livre: o CO2 se difunde da célula para dentro do capilar e depois transportado pelo tecido até o pulmão de forma livre no plasma -> 7% do transporte;
2. Hgb – CO2 (ligado diretamente a hemoglobina): essa junção leva o nome de carbaminoemoglobina e é uma ligação fraca, com isso, alterações em relação as concentrações de oxigênio pode fazer com que ele se dissocie. Quando esse grupamento chega no alvéolo o CO2 se solta da hemoglobina e ocorre a troca gasosa -> 23%;
3. Forma de bicarbonato (HCO3-): quando o CO2 entra em contato com a hemoglobina ele tem dois caminhos 
Hgb + CO2 -> Hgb-CO2 ou Hgb + CO2 + H2O -> ácido carbônico (H2CO3) essa reação é catalisada por uma enzima chamada anidrase carbônica 
O ácido carbônico é muito instável e não consegue ficar nessa forma por muito tempo, logo ele se dissocia e torna -> HCO3- + H+ + Hgb -> Hgb-H+(forma um composto e é tamponado pelo Cl que entra na célula pra regular), com isso o bicarbonato (HCO3-) sai e é transportado pelo plasma e chega no capilar pulmonar -> 70% do CO2 é transportado na forma de bicarbonato.
· Efeito Haldane 
Efeito Haldane -> Quando o O2 se ligar a hemoglobina o CO2 será liberado da Hgb e aumentando o transporte de CO2 de dentro do sangue para o alvéolo. Quanto mais ácido for a hemoglobina menos ela irá se ligar com o CO2, essa maior acidez faz com que a Hgb libere mais íons de H e esses se ligam com os íons bicarbonato e forma ácido carbônico que irá se dissociar em CO2 e H2O, esse CO2 também será eliminado pelos alvéolos. 
Efeito Bohr -> efeito que o CO2 e os íons H+ tem sobre a dissociação do O2 com a hemoglobina (inverso do efeito Haldane) 
Na figura: Na linha cheia percebe-se o normal do sangue arterial (PO2 em torno de 100) e na linha pontilhada a PO2 no sangue venoso (em torno de 40). 
Ponto A -> a quantidade de CO2 que vai se combinar com a hemoglobina é maior e há uma PO2 menor
Ponto B -> situações onde a PO2 for maior (sangue mais oxigenado) -> a presença desse O2 faz com que a curva se desloque do ponto A para o ponto B.