CONCEITOS METABÓLICOS

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[FISIOPATOLOGIA - NICOLE MANCEN FREIRE]
AULA 4
CONCEITOS METABÓLICOS
- Metabolismo do O2 - 
Apenas 2% do O2 no organismo estará dissolvido no plasma (PO2), os outros 98% de O2 estarão saturados à hemoglobina (SO2). Logo, em uma gasometria poderemos avaliar se as concentrações de O2 saturado e dissolvido estão normais. Para cada hemoglobina serão saturados 4 moléculas de O2, já que cada molécula de oxigênio se liga a um íon de ferro, sendo que apenas 1 molécula será disponibilizada para os tecidos. 
OBS: a absorção de ferro é mediada pela vitamina C. Se o ferro é essencial na saturação de oxigênio, sua carência pode levar a anemia microcítica hipocrômica (impossibilidade de absorver ferro) ou anemia ferropriva (eritrócito sem conteúdo).
Vias energéticas para a célula
Para conseguir energia, a células pode usar a via lipolítica, a via protéica ou a via glicolítica (que é a principal fonte de energia da célula). Uma das funções do O2 na célula é atuar no fim via glicolítica, onde a piruvato desidrogenase (PDH) levará o piruvato (orindo da quebra da glicose) para a mitocôndria, onde participará do ciclo de Krebs, gerando energia (673 Kcal/36 ATPs), processo que é aeróbico, dependente de O2. No entanto, nem todo piruvato formado com a via glicolítica sofrerá a ação da PDH, o que resta sofre a ação da lactato desidrogenase (LDH), produzindo lactato a partir do piruvato, processo que é anaeróbico, sem depender de O2. O lactato é instável, formado ácido lático através da fermentação lática, essa fermentação libera quantidades altas de CO2 e radicais livres no meio intracelular. A via anaeróbica é alternativa para produzir energia, oferecendo apenas 2 ATPs, ou seja, não fornece energia suficiente para longos períodos. 
A hiperlactatemia pode ser oriunda da diminuição do metabolismo do lactato ou por aumento da sua produção. É importante lembrar que o lactato representa o sofrimento celular.
- O metabolismo do lactato ocorre no fígado, no Ciclo de Cori, onde esse lactato será novamente convertido em glicose no intuito de evitar acúmulo de lactato na corrente sanguínea (hiperlactatemia), o que poderia provocar acidose lática. OBS: Pacientes com cirrose apresentam diminuição do clareamento (metabolismo) de lactato. Isso ocorre porque há diminuição de fluxo sanguíneo hepático, dificultanto o Ciclo de Cori.
- São exemplos de causas de aumento na produção de lactato: 
Intensa atividade física, onde o músculo precisa de grande oxigenação. Se a demanda for maior do que a oferta, haverá desvio de piruvato para a via anaeróbica, no intuito de gerar mais energia. Quando houver a fermentação lática haverá grande liberação de radicais livres, o que pode gerar dor. OBS: existem anti-inflamatórios que combatem radicais livres, como a nimesulida (scaflam).
Choque, com a pouca oferta de oxigênio, não haverá sinalização para a ação da PDH. O piruvato estará disponível para a ação da LDH, podendo levar a acidose intracelular.
Em casos de estresse haverá maior liberação de catecolaminas e maior necessidade de gerar energia, aumentando a glicogenólise e assim, produzindo maiores quantidades de piruvato e consequentemente mais lactato.
Na sepse (infecção generalizada) ocorre uma micro porosidade na mitocôndria, deixando de funcionar de maneira eficiente e permitindo que o piruvato se acumule fora da célula, sendo desviado para a via anaeróbica.
Alcalose metabólica há aumento do bicarbonato, que agirá de duas maneiras: aumentando a reação glicolítica, promovendo acúmulo de piruvato e inibindo a PDH.
Carência de vitamina B1. A vitamina B1 (tiamina) auxilia na degradação da glicose, assim, a diminuição da tiamina (Doença de Beriberi) promove uma inatividade da PDH, fazendo com que o piruvato formado sofra a ação da LDH.
Cianeto bloqueia a cadeia respiratória das células, ligando-se a citocromo oxidase e interrompendo o ciclo de Krebs. Da mesma maneira, ele inibe a PDH e a célula para de respirar aerobicamente. Assim OBS: Com a intoxicação por cianeto vários mecanismos anti-oxidantes serão interrompidos, levando ao aumento de radicais livres e maior dano celular. Haverá diminuição do limiar convulsivo e danos ao SNC e cardiovascular, principalmente. Para tratamento é válido usar substâncias que tenham mais afinidade pelo cianeto que a citocromo oxidase, como hidroxicobalamina, formando cianocobalamina, ou metamoglobina (oxidação do ferro na forma férrica).
O uso do Oxigênio
A distribuição de O2 pelos órgãos é heterogenia, dependendo do tecido haverá maior ou menor consumo. Nenhum órgão usa 100% do O2 que está disponível, ele capta apenas o que é necessário, pois se captar além do que precisa pode produzir radicais livres. O O2 que não foi consumido volta pela cava, no intuito de gerar uma reserva de se houver necessidade em casos patológicos. Então, se a saturação de O2 na cava for menor que 75% (normal), indica que células estão consumindo oxigênio além do que precisam. Essa informação me diz que a saturação de O2 na hemoglobina pode ser medida para analisar a existência de quadros patológicos.
Radicais livres do O2: superóxido de O2, água oxigenada, hidroxila.
Curva de dissociação da oxi-hemoglobina
Essa curva tem como objetivo mostrar se há alteração na concentração de O2 saturado. Ela indica que quanto mais pressão o oxigênio faz na hemoglobina, maior será a saturação. 
Curva desviada para a esquerda: indica aumento da afinidade entre hemoglobina e O2. A hemoglobina está relaxada, egoísta, então há dificuldade na liberação do O2 para os tecidos. Efeito Bohr comprometido. 
Curva desviada para a direita: indica a diminuição da afinidade entre hemoglobina e O2. A hemoglobina está tensa, liberando muito O2.
P50: é o quanto de oxigênio eu preciso para saturar 50% da hemoglobina.
Fatores que alteram a forma da hemoglobina:
pH: quanto menor o pH, maior a concentração de Co2, a hemoglobina estará tensa. Quanto maior o pH, menor a concentração de Co2, a hemoglobina estará relaxada. OBS: O enfisematoso não tem troca gasosa adequada, pois há destruição das células alveolares, há acúmulo de Co2, a hemoglobina estará tensa. No exercício há produção de H+, diminuindo o pH, aumentando a concentração de Co2, a hemoglobina estará tensa, liberando mais O2 para os tecidos. 
PCO2: quanto menor a Pco2, mais relaxada estará a hemoglobina. Quanto maior a Pco2, mais tensa estará a hemoglobina.
Temperatura: quanto maior a temperatura, mais tensa a hemoglobina.
OBS: lembre-se de que a temperatura do tecido sempre é maior que a do alvéolo. Na febre a hemoglobina fica tensa no tecido e no pulmão, havendo dispnéia porque nos alvéolos a afinidade do O2 pela hemoglobina também estará baixa.
2,3 difosfoglicerato: é uma enzima formada em condições anaeróbicas. Logo, quanto maior sua concentração, mais tensa a hemoglobina. 
OBS: Na transfusão sanguínea, se o sangue estiver estocado por muito tempo haverá degradação da 2,3 DFG. Se diminuir a sua concentração, a hemoglobina ficará relaxada, não sendo capaz de oxigenar os tecidos adequadamente. 
- Metabolismo do CO2 -
Através dessas reações citoplasmáticas e mitocondriaiso Co2 (lixo da célula) é produzido durante o metabolismo de O2. O que acontece é que quando a célula está com baixa de oxigênio, há o desvio do piruvato para a via anaeróbica, formando lactato e ácido lático. A forma que a célula tem de se defender do ácido lático é expulsartudo o que há de ácido dentro dela, ou seja, o Co2 que tem caráter ácido e foi produzido no ciclo de Krebs. 
OBS: Co2 + H2O através da anidrase carbônica, formam o ácido carbônico, que é um radical livre e produz HCO3- e H+, sendo uma reação bidirecional. Logo, podemos dizer que o Co2 é um potencial ácido carbônico.
Co2 + H2O H2Co3 HCo3- + H+
LEMBRE-SE: GAP de Co2 é a diferença da concentração de Co2 no capilar venoso e no capilar arterial. O valor normal para essa diferença é de 0 a 6, se estiver aumentado significa que há muita eliminação de Co2 pela célula, podendo indicar uma hiperlactatemia (aumento no capilar venoso).
 Efeito de Bohr
Aumento da tendência do oxigênio de deixar a corrente sanguínea quando a concentração de dióxido de carbono aumenta. Este fenômeno é observado na troca gasosa nos tecidos.
 Efeito de Haldane
Aumento da tendência do dióxido de carbono de deixar o sangue conforme aumenta a saturação da hemoglobina pelo oxigênio, pois dentro da célula o meio estará ácido. Este efeito é observado na troca gasosa alveolar. 
Curva de dissociação do dióxido de carbono
A curva mostra que quanto o oxigênio se liga na hemoglobina (satura), mais dióxido de carbono é liberado (efeito Haldane). O efeito Haldane resulta do fato de que a combinação de O2 com a hemoglobina nos pulmões faz com que ela se torne um ácido mais forte, o que desloca o CO2 do sangue para o alvéolo de duas maneiras: quanto mais ácida a hemoglobina, menos ela tende a se combinar com o CO2; quanto maior da acidez da hemoglobina maior a liberação de H+, e estes se ligam ao HCO3-, formando o H2Co3, que por sua vez dissocia-se em H20 e Co2, que é liberado do sangue para os alvéolos e finalmente para o ar.
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