TROCAS E TRANSPORTE DE GASES

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TROCAS E TRANSPORTE DE GASES
->TROCA DE GASES NOS PULMÕES E NOS TECIDOS
-Quando o ar atinge os alvéolos , os gases difundem-se entre o espaço alveolar e a corrente sanguínea.
-A difusão é o movimento de uma molécula de uma região de maior concentração para uma de menor concentração.
-Os fisiologistas expressam as concentrações de gases no plasma de acordo com sua pressão parcial. Os gases movem-se de regiões de maior pressão parcial para regiões de menor pressão parcial.
-A pressão parcial do oxigênio (PO2) alveolar é de 100 mmHg, já sua pressão no sangue venoso é de 40 mmHg. O oxigênio, portanto, move-se a favor do seu gradiente de pressão parcial, dos alvéolos para os capilares até chegar ao equilíbrio, em que o sangue arterial terá 100 mmHg.
-Quando o sangue arterial chega nas células, elas já estão com a PO2 intracelular em 40 mmHg, assim o sangue que chega em PO2 100 mmHg, permite que o oxigênio difunda-se a favor do gradiente de pressão parcial, indo para os tecidos até alcançar o equilíbrio, sendo que o sangue venoso retorna novamente com PO2 40 mmHg. 
-A PCO2 é mais elevada nos tecidos do que no sangue, sendo cerca de 46 mmHg e a PCO2 arterial é de 40 mmHg. Essa diferença faz com que o CO2 difunda-se para fora das células em direção aos capilares, ocorrendo até alcançar o equilíbrio, em que a PCO2 no sangue fica 46 mmHg. 
-O sangue venoso que chega nos pulmões trazendo CO2, tem uma PO2 de 46 mmHg e a PO2 alveolar é de 40 mmHg. Portanto, o CO2 move-se dos capilares para os alvéolos. Quando o sangue sai da circulação pulmonar, ele tem PCO2 equilibrada com a do ar alveolar, de 40 mmHg. 
-Hipoventilação: é a ventilação alveolar baixa – redução do volume de ar que chega aos alvéolos 
-Hipóxia: ausência de oxigênio suficiente para manter as funções normais. 
->DIFUSÃO
A taxa de difusão é diretamente proporcional à área de superfície, ao gradiente de concentração do gás e à permeabilidade da barreira:
-A difusão é inversamente proporcional ao quadrado da distância, ou seja, a difusão é mais rápida em distâncias curtas. 
 
-A troca de gases nos pulmões é rápida, o fluxo de sangue pelos capilares pulmonares é lento e a difusão alcança o equilíbro em menos de um segundo.
-O gradiente de concentração entre os alvéolos e o sangue é o principal fator que afeta a troca gasosa em pessoas saudáveis. 
->TRANSPORTE DE GASES NO SANGUE
>TRANSPORTE DE O2
-Os gases entram nos capilares e primeiramente são dissolvidos no plasma. No entanto, o gás que será transportado no plasma representa uma pequena parte no oxigênio necessário para as células, pois os eritrócitos possuem um papel fundamental no transpor de gás entre o pulmão e as células. Sem a hemoglobina nos eritrócitos, o sangue não seria capaz de transportar quantidade suficiente de oxigenio para sustentar a vida. 
-O oxigênio será transportado de duas formas: 1) 2% dissolvido no plasma (PO2) 2) 98% Ligado à hemoglobina. 
-A hemoglobina (proteína de ligação de oxigênio que dá aos eritrócitos a sua cor) liga-se reversivelmente ao oxigênio:
-A hemoglobina é eficiente no transporte de oxigênio devido sua estrutura molecular. Pois apresenta um tetrâmero de quatro cadeias proteicas globulares (globinas), as quais estão centradas cada uma em torno de um grupamento heme contendo ferro. O átomo de ferro central de cada grupo heme pode ligar-se reversivelmente a uma molécula de oxigênio. 
-A interação ferro- oxigênio é uma ligação fraca, que pode ser rompida sem alterar a hemoglobina ou o oxigênio. 
-Uma molécula de hemoglobina contém quatro grupamentos heme, portanto, cada uma tem o potencial de ligar a 4 moléculas de oxigênio. 
-A hemoglobina ligada ao oxigênio é conhecida como oxi-hemoglobina. 
-> A ligação oxigênio-hemoglobina obedece à lei de ação das massas.
-A medida que a concentração de O2 livre aumenta, mais oxigênio se liga à hemoglobina. 
Hb + O2HbO2	
Assim a equação desloca-se para a direita, produzindo mais HbO2. Se a concentração de O2 diminui, a equação desloca-se para a esquerda, em que a Hb libera o O2 e a quantidade de oxi-hemoglobina diminui. 
-Nos capilares pulmonares, o O2 alveolar dissolve-se primeiro no plasma, então, depois vai para dentro dos eritrócitos, ligando-se à hemoglobina. A hemoglobina capta o oxigênio do plasma até que a reação Hb + O2 HbO2 atinja o equilíbrio.
-A transferência de O2 do ar alveolar para o plasma e deste para os eritrócitos, ocorre tão rapidamente que o sangue nos capilares pulmonares capta tanto O2 quanto a PO2 plasmática e o número de eritrócitos permitirem. 
-Quando o sangue arterial alcança os tecidos, o oxigênio dissolvido no plasma vai em direção as células pela diferença de pressão. Isso faz com que a PO2 plasmática altere o equilíbrio da reação de ligação do oxigênio e hemoglobina pela remoção do O2. Com isso, diminui O2 dissolvido no plasma e o equilíbrio da reação desloca-se para a esquerda, fazendo com que as moléculas de hemoglobina liberem suas reservas de oxigênio. 
-A transferência de O2 para os tecidos ocorre rapidamente, até que atingem o equilíbrio. A PO2 determinam o quanto de O2 é transferido da hemoglobina. 
OBS.
-A pressão parcial de O2 (PO2) é estabelecida pela: 1) Composição do ar inspirado, 2) frequência ventilatória alveolar e 3) Pela eficiência das trocas gasosas. 
->A ligação do oxigênio é expressada em porcentagem
-A quantidade de oxigênio ligado à hemoglobina em qualquer PO2 é expressada como a porcentagem de saturação de hemoglobina. 
-Se todos os locais de ligação da hemoglobina estiverem ocupados por oxigênio, o sangue estará 100% oxigenado, ou saturado com oxigênio. Se metade dos sítios de ligação estiverem disponíveis, a hemoglobina está 50% saturada. 
-Uma PO2 alveolar e arterial normal (100 mmHg), tem-se 98% da hemoglobina estará ligada ao oxigênio. Assim, quando ela passa pelos pulmões, as hemoglobinas captam a quantidade máxima que podem carregar de O2.
>TRANSPORTE DE CO2
-O dióxido de carbono (CO2) é transportado de três maneiras.
-O CO2 é subproduto da respiração celular, pode ser tóxico ao organismo se não for excretado. 
-O CO2 é mais solúvel nos fluidos corporais do que o O2, mas as células produzem muito CO2 do que a capacidade de solubilização plasmática deste gás. 
-Cerca de 7% do CO2 está dissolvido no plasma do sangue venoso, 
-93% difunde-se para os eritrócitos, sendo que 23% deste se liga à hemoglobina (HbCO2) e 70% são convertidos em bicarbonato (HCO3-)
--ÍONS DE CO2 E DE BICARBONATO
A maior parte do CO2 que chega ao sangue é transportado para os pulmões sob a forma de bicarbonato dissolvido no plasma.
Este mecanismo é importante para: 1) fornecer uma via para o transporte de CO2; 2) Fazer o bicarbonato estar disponível para atuar como um tampão para os ácidos metabólicos, ajudando a estabilizar o ph do corpo.
Como o CO2 é convertido em HCO3-?
Depende da presença da enzima anidrase carbônica, encontrada nos eritrócitos. 
-O CO2 dissolvido no plasma difunde-se para os eritrócitos, onde reage com a ÁGUA, na presença da enzima ANIDRASE CARBÔNICA, formando ÁCIDO CARBONICO (H2CO3), este ácido dissocia-se em hidrogênio e íon bicarbonato. 
Resumido:
-Essa reação é reversível e obedece a lei de ação das massas.
-Esta conversão continua até que o equilíbrio seja atingido.
-Para que a reação continue acontecendo os produtos H+ e HCO3- devem ser removidos do citoplasma do eritrócito, para que continue a captar o CO2 dos tecidos e a reação não alcance o equilíbrio. 
-O bicarbonato deixa o eritrócito por uma proteína antiporte. Este transporte, chamado de desvio de cloreto, troca o HCO3- pelo CL-. Assim, a troca de ânios mantém a neutralidade elétrica da célula. O bicarbonato é então transferido para o plasma e torna-se um tampão disponível para manutenção do ph.
-A hemoglobina dentro do eritrócito atua como tampão e se liga ao íon hidrogênio, impedindo variações do ph. 
-Se a pressão parcial do CO2 (PCO2) for elevada, a hemoglobina não consegue neutralizar todos os H+, produzidos da reação de CO2 com água. Com isso, o excesso de H+ acumula-se no plasma, levando aacidose respiratória. 
-HEMOGLOBINA E CO2
Cerca de 23% do CO2 que entra nos eritrócitos no sangue venoso se liga diretamente à hemoglobina. Isso acontece quando o O2 deixa a hemoglobina, o CO2 se liga aos grupamentos amino (NH2) da hemoglobina livre, formando carbaminoemoglobina.
-A presença de CO2 e H+ facilita esta ligação, pois eles diminuem a afinidade do O2 pela hemoglobina. 
-REMOÇÃO DE CO2 DOS PULMÕES
Quando o sangue venoso chega nos pulmões, a PCO2 alveolar é menor do que a do sangue venoso dos capilares pulmonares. Essa diferença, faz com que o CO2 difunde-se do plasma para os alvéolos e a PCO2 plasmática começa a diminuir.
-Com PCO2 plasmática menor, isso faz com que o CO2 dos eritrócitos sejam difundidos para o plasma. Com a concentração de CO2 nos eritrócitos menor, a reação do CO2-HCO3 é modificada, fazendo com que a reação seja deslocada para uma maior produção de CO2.
O H+ é liberado da hemoglobina e o HCO3- move-se de volta para dentro dos eritrócitos através do transportador CL- HCO3- e o H+ é convertido novamente em água e CO2.
O CO2 difunde-se dos eritrócitos para o plasma e deste para os alvéolos.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA:
1. SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia Humana: Uma abordagem integrada, 7 ed., Porto Alegre, Artmed, 2017.