Permuta e Transporte dos Gases

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Permuta e Transporte dos Gases
Permuta Gasosa nos Pulmões e nos Tecidos – Parte I
O Ar é uma Mistura de Gases
O ar atmosférico apresenta a seguinte concentração gasosa: 20,93% de O2, 79,04% de N2 e 0,03% de CO2.
A pressão atmosférica no nível do mar é de 760 mmHg.
A pressão de um gás simples é conhecida como pressão parcial - Pgás.
Pgás = Patm x % do gás na atmosfera
Ar Ambiente
Ar Traqueal
O ar é saturado completamente com vapor de água quando penetra nas cavidades nasais e na boca.
Numa temperatura corporal de 37°C, a pressão das moléculas de água no ar umidecido é de 47 mmHg.
O vapor de água dilui a mistura de ar ins-pirada.
Ar Alveolar
O ar alveolar contém, em média, 14,5% de O2, 5,5% de CO2 e 80% de N2.
Após subtrair a pressão do vapor do gás alveolar úmido, a PO2 alveolar passa a ser de 103 mmHg e a PCO2 para 39 mmHg.
PO2 = [0,145 x (760-47)] = 103 mmHg.
PCO2 = [0,055 x (760-47)] = 39 mmHg.
Movimento dos Gases no Ar e nos Líquidos
O ritmo de difusão de um gás para dentro de um líquido depende de dois fatores:
Diferença de pressão entre o gás acima do líquido e o gás dissolvido no líquido.
A solubilidade do gás no líquido.
Solubilidade
Capacidade de dissolução.
O CO2 se dissolve mais prontamente, com um coeficiente de solubilidade de 57,03 ml de CO2 por dl de líquido para 760 mmHg.
O O2 se dissolve com um coeficiente de solubilidade de 2,26 ml de O2 por dl de líquido para 760 mmHg.
A solubilidade do CO2 e 25 vezes maior do que do O2.
Permuta Gasosa nos Pulmões
A lei dos gases diz que o fluxo de um gás individual vai de uma região de alta pressão parcial para uma de baixa pressão parcial. Assim temos:
PO2 alvéolos 100 mmHg  PO2 sangue venoso 40 mmHg.
PCO2 sangue venoso 46 mmHg  PCO2 alvéolos 40 mmHg.
Permuta Gasosa nos Pulmões
Qualquer fator que diminua a PO2 alveolar diminui o gradiente de pressão e resulta em uma menor quantidade de entrada de O2 no sangue.
O principal fator que afeta o conteúdo de O2 do ar inspirado é a altitude.
Se a composição do ar inspirado é normal, mas a PO2 é baixa, então a causa é uma diminuição na ventilação alveolar.
Transferência dos Gases nos Tecidos
A difusão de gases entre o sangue e as células também depende do gradiente de pressão.
PO2 sangue arterial 100 mmHg  PO2 nas células 40 mmHg.
PCO2 nas células 46 mmHg  PCO2 sangue venoso 40 mmHg.
Transporte do Oxigênio no Sangue – Parte II 
Transporte de O2 no Sangue
O sangue conduz o O2 de duas maneiras:
Em solução física dissolvido na porção líquida do sangue.
Em combinação frouxa com a hemoglobi-na.
Oxigênio em Solução
3ml de O2 é transportado por litro de sangue.
Em repouso o coração bombeia 5L de sangue por minuto.
Assim, cerca de 15ml de O2 é transportado dissolvido no plasma (5l x 3ml) .
Oxigênio em Solução
Funções do O2 transportada em solução física:
Estabelece a PO2 do plasma e dos líquidos teciduais, regulando assim a respiração.
Determina a saturação do O2 na hemoblo-bina.
Oxigênio Combinado com a Hemoglobina
Mais que 98% do O2 em um dado volume de sangue é transportado dentro das hemácias, ligado à hemoglobina.
Em concentrações normais de hemoglobi-na, o conteúdo de O2 das hemácias fica ao redor de 197 ml/l de sangue.
Conteúdo total de O2 por l de sangue = 3 ml de O2 no plasma + 197 ml HBO2 = 200 ml O2/l de sangue.
Oxigênio Combinado com a Hemoglobina
A quantidade de O2 que se liga à hemoglobina depende de dois fatores:
PO2 do plasma ao redor das hemácias.
Do número potencial de sítios de ligação do O2 disponíveis nas hemácias.
Curva de Dissociação da Hemoglobina
Determina a saturação de Hb com O2 para vários valores de PO2.
A saturação de 100% indica que o O2 combinado com a Hb é igual à capacidade carreadora de O2 da hemoglobina.
Para a PO2 ao nível do mar de 100 mmHg, a hemoglobina alcança uma saturação de 98%.
Curva de Dissociação da Hemoglobina
A saturação da Hg com O2 modifica-se muito pouco até que a PO2 tenha decli-nado para cerca de 60 mmHg.
Efeito Bohr
Descreve a menor eficácia da hemoglobina em fixar oxigênio.
A temperatura e o pH interferem na afinidade da Hg pelo O2.
Durante o exercício de alta intensidade, é liberada uma quantidade maior de O2 para os tecidos em virtude dos aumentos associados do calor metabólico, do CO2 e na acidez (ácido lático)
Diferença Arteriovenosa de O2
Descreve a diferença no conteúdo em O2 do sangue arterial e venoso misto.
O sangue arterial conduz 20ml de O2 por 100ml de sangue em repouso.
O sangue venoso conduz 15ml de O2 por 100ml de sangue em repouso.
Dif a-v O2= 20 – 15 = 5ml de O2.
Durante o exercício a a-v O2 aumenta cerca de 3 vezes o valor de repouso.
Transporte do Dióxido de Carbo-no no Sangue – Parte III
Transporte de CO2 no Sangue
O sangue carreia o CO2 de três formas:
Em solução física no plasma (pequena quantidade).
Combinado com a hemoglobina dentro da hemácia.
Como bicarbonato no plasma.
CO2 em Solução
Aproximadamente 5% do CO2 produzido durante o metabolismo energético entram em solução no plasma na forma de CO2 livre.
As moléculas de CO2 dissolvidas no plasma estabelece a PCO2.
Transporte do CO2 como Bicarbonato
O CO2 em solução combina-se com a água para formar ácido carbônico:
CO2 + H2O ↔ H2CO3
Depois que o ácido carbônico é formado nos tecidos, a maior parte é ionizada para íons hidrogênio (H+) e íons de bicarbonato (HCO3-).
CO2 + H2O anidrase carbônica H2CO3→H+ + HCO3-
Transporte do CO2 como Bicarbonato
De 60% a 80% do CO2 total existem como bicarbonato plasmático.
O bicarbonato é formado de acordo com a lei da ação de massa: a formação de ácido carbônico é acelerada à medida que aumenta a PCO2 tecidual.
Nos pulmões:
H+ + HCO3- → H2CO3 anidrase carbônica CO2 + H2O 
Transporte de CO2 como Compostos Carbamino
No nível tecidual, o CO2 reage diretamente com as moléculas de aminoácidos das proteínas sanguíneas para formar compos-tos carbamino.
A porção globina da hemoglobina carreia cerca de 20% do CO2.
CO2 + HbNH → HbNHCOOH
HbNHhemoglobina.
HbNHCOOHCarbaminoemoglobina.