Resumo - Trocas gasosas e Transporte de gases

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1 OMF 2 | Fisiologia | Lucas Silva 
Trocas gasosas e 
Transporte de gases 
 
▪ O fluxo de sangue é igual ao debito 
cardíaco. 
▪ Os vasos pulmonares se dilatam com o 
aumento da pressão e se contraem com a 
diminuição da pressão → Auxilia na 
distribuição do sangue pelo pulmão para as 
regiões mais arejadas. 
▪ A diminuição do oxigênio nos alvéolos reduz 
o fluxo sanguíneo local (vasoconstricção) 
e regula a distribuição para outras regiões 
alveolares (vasodilatação). 
▪ A baixa concentração de oxigênio nos 
alvéolos provoca vasoconstricção das 
arteríolas adjacentes. 
▪ Esse efeito é importante para distribuir o 
fluxo sanguíneo para os alvéolos que estão 
mais bem oxigenados → Proporcional a 
pressão de oxigênio alveolar. 
▪ A pressão parcial de oxigênio na 
atmosfera é cerca de 21% (160mmHg). 
▪ O O2 exerce uma maior pressão no sangue 
devido a sua menor solubilidade, ao 
contrário do CO2. → Lei de Henry 
▪ Devido a baixa solubilidade do O2 no meio 
sanguíneo, ele precisa ser transportado pela 
hemoglobina. 
 
Concentração e pressão parcial de O2 nos 
alvéolos: 
▪ O oxigênio é continuamente absorvido dos 
alvéolos pelo sangue e novo oxigênio é 
respirado pelos alvéolos da atmosfera. 
▪ Quanto mais rápido a absorção nos alvéolos 
menor é a concentração de oxigênio e 
quanto mais rápido for respirado maior é a 
contração nos alvéolos. 
▪ A concentração e a pressão parcial de 
oxigênio dependem: 
1. Intensidade de absorção de oxigênio 
pelo sangue 
2. Intensidade de entrada de novo oxigênio 
nos pulmões pela ventilação. 
 
 
 
→ Ventilação alveolar normal = 4,2L/min 
→ Consumo tecidual O2 = 250ml/min 
→ PO2 alveolar = 104mmHg 
→ Se o consumo tecidual de O2 aumentar 4x, 
a ventilação alveolar precisa aumentar 4x 
para conseguir suprir as necessidades 
metabólicas e manter a mesma PO2. 
→ A PO2 nunca vai ultrapassar a pressão 
parcial da atmosfera (160mmHg). 
 
Concentração e pressão parcial de CO2 
nos alvéolos: 
▪ O CO2 é continuamente formado pelo corpo 
e excretado pelos alvéolos na ventilação 
pulmonar. 
▪ A PCO2 alveolar aumenta na mesma 
proporção da sua excreção. 
▪ A PCO2 alveolar diminui de forma 
inversamente proporcional a ventilação 
alveolar. 
 
 
→ A análise gráfica do CO2 é segue o 
mesmo raciocínio da análise de O2. 
 
Unidade respiratória 
▪ É a unidade responsável pela troca gasosa 
→ Bronquíolos respiratórios, ductos 
alveolares e alvéolos. 
▪ As paredes alveolares são extremamente 
delgadas e entre eles existem muitos 
capilares sanguíneos. 
 
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▪ A troca gasosa nessas unidades ocorre 
através da membrana respiratória que está 
presente em todas essas regiões. 
 
Membrana respiratória 
▪ Apresenta diferentes camadas: 
1. Camada de liquido surfactante (tensão). 
2. Epitélio alveolar – células delgadas 
3. Membrana basal epitelial 
4. Espaço intersticial 
5. Membrana basal capilar 
6. Membrana endotelial dos capilares 
 
 
 
 
Obs.: A área superficial da membrana 
respiratória é cerca de 70m2 enquanto que o 
volume sanguíneo nos capilares pulmonares é 
de 60 a 140mL → Explica a rápida e eficiente 
difusão. 
 
 
Fatores que afetam a difusão dos gases 
▪ Espessura da membrana respiratória – A 
difusão através da MR é inversamente 
proporcional a sua espessura, logo qualquer 
alteração na espessura dessa membrana 
pode prejudicar a difusão dos gases → 
Edema agudo pulmonar (precisa aumentar 
a diferença de pressão entre o alvéolo e o 
capilar fornecendo O2 ao paciente) e 
Doenças que causam fibrose pulmonar. 
▪ Área da superfície da membrana 
respiratória – A diminuição da superfície 
total das paredes alveolares prejudica a 
troca gasosa → Remoção total de um 
pulmão, enfisema (mtos alvéolos 
coalescem), pneumonia. 
▪ Coeficiente de difusão do gás – Depende 
da solubilidade do gás na membrana e, 
inversamente, da raiz quadrada do peso 
molecular do gás. 
▪ Diferença de pressão parcial – Que é a 
diferença de pressão parcial do gás entre o 
alvéolo e o sangue dos capilares 
pulmonares. → A pressão parcial do O2 nos 
alvéolos é maior que no sangue e isso 
provoca a difusão efetiva desse gás para o 
sangue, e vice-versa para o CO2. 
 
Capacidade de difusão da MR. 
▪ Corresponde a capacidade da membrana 
respiratória de realizar a troca de gases 
entre os alvéolos e capilares sanguíneos. 
▪ É o volume de gás que se difunde através 
da membrana a cada minuto, para a 
diferença de pressão parcial de 1mmHg. 
 
Capacidade aumentada de difusão do O2 
o No repouso é em média: 21mL/min/mmHg 
o A diferença de pressão média, na 
membrana respiratória é cerca de 11mmHg. 
o O total de difusão do oxigênio através da MR 
é cerca de 230 mL/min → (21 x 11). 
o Esse valor é igual a intensidade de 
utilização do oxigênio pelo corpo em 
repouso. 
 
Obs.: A capacidade de difusão do oxigênio 
aumenta muito durante o exercício → 
65mL/min/mmHg. → Causado pela abertura de 
novos capilares e dilatação de capilares 
sanguíneos. 
 
Capacidade de difusão do CO2 
o Como o coeficiente de difusão do CO2 é 20x 
maior que o do O2 → A sua capacidade de 
difusão no repouso é cerca de 
450mL/min/mmHg no repouso e cerca de 
1300mL/min/mmHg no exercício. 
 
Difusão do oxigênio dos alvéolos para o 
sangue 
▪ O oxigênio se difunde dos alvéolos para os 
capilares devido a diferença de pressão 
existente entre esses dois ambientes → 
64mmHg. 
▪ A PO2 do sangue nos capilares aumenta até 
se igualar com a pressão de oxigênio dos 
alvéolos. 
▪ A pressão de oxigênio na extremidade 
venosa do capilar pulmonar é menor que na 
extremidade arterial do capilar pulmonar. 
 
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→ Nos alvéolos a PO2 é 104 mmHg 
→ No sangue venoso a PO2 é 40 mmHg 
→ No sangue arterial a PO2 é 104 mmHg 
 
 
Obs.: Durante exercícios intenso a demanda de 
oxigênio pelo corpo aumenta cerca de 20x e 
devido ao aumento do débito cardíaco o tempo 
que o sangue permanece nos capilares diminui. 
Porém a capacidade de difusão do O2 também 
aumenta, cerca de 3x → Vasodilatação dos 
capilares pulmonares e aumento da ventilação-
perfusão. 
 
Transporte de oxigênio no sangue arterial 
O sangue venoso da circulação brônquica 
não participa da troca gasosa nos pulmões, 
eles retornam direto para o coração através das 
veias pulmonares e, portanto, se misturam com 
o sangue arterial proveniente dos pulmões. 
Esse volume de sangue não oxigenado é 
chamado de fluxo da derivação. 
Essa mistura de sangue venoso com arterial 
nas veias pulmonares provoca uma discreta 
redução na pressão parcial de oxigênio 
(95mmHg) do sangue que chega ao AE. 
 
Difusão de oxigênio dos capilares 
pulmonares para o liquido tecidual 
▪ O sangue arterial chega aos tecidos 
periféricos com a mesma PO2 que saiu do 
coração. 
▪ Porém, a PO2 no liquido intersticial é muito 
menor que a do sangue, o que provoca a 
rápida difusão desse gás para os tecidos 
até as pressões se igualarem. 
▪ O aumento da atividade metabólica celular 
provoca a diminuição da pressão parcial de 
oxigênio no liquido intersticial 
▪ O aumento do fluxo sanguíneo nos tecidos 
aumenta a pressão parcial de oxigênio no 
liquido intersticial → Maior transporte de O2. 
Difusão de oxigênio dos capilares 
periféricos para as células teciduais 
▪ As células teciduais estão sempre usando 
oxigênio nas atividades metabólicas e, 
portanto, a PO2 intracelular é sempre 
menor que a dos capilares periféricos. 
▪ A difusão de oxigênio para o meio 
intracelular é quase sempre constante. 
▪ A hemoglobina, ao chegar nos tecidos, 
perde afinidade com o oxigênio e o 
oxigênio é transportado do sangue até as 
células teciduais por difusão simples. → O 
cátion hidrogênio, proveniente da reação do 
CO2 com a água se liga a hemoglobina. 
 
Difusão de CO2 das células teciduais para 
os capilares e dos capilares pulmonares 
para os alvéolos 
▪ A atividade metabólica celular utiliza o 
oxigênio e produz continuamente CO2, 
aumentando a PCO2 intracelular. 
▪ O aumento da pressão parcial de CO2nas 
células teciduais provoca a rápida difusão 
desse gás para os capilares teciduais, que 
apresenta uma pressão menor. 
▪ O CO2 é então transportado pelo sangue 
venoso para os pulmões e nos capilares 
pulmonares ele se difunde para os alvéolos 
e é expirado. 
▪ O CO2 se difunde sempre na direção oposta 
à difusão de O2. 
▪ O CO2 é difundido 20x mais rápido que o O2. 
 
 
 
 
 
▪ A diminuição do fluxo sanguíneo provoca 
um aumento na PCO2 tecidual periférica, 
enquanto que a seu aumento provoca 
diminuição dessa pressão. 
▪ O aumento da atividade metabólica provoca 
aumento da pressão de CO2 do liquido 
intersticial, enquanto que a diminuição 
dessa atividade provoca diminuição nessa 
pressão. 
 
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Hemoglobina e Solubilidade 
▪ A saturação de oxigênio corresponde a 
quantidade de hemoglobina que está 
transportando oxigênio → Cada 
hemoglobina carrega 4 moléculas de O2. → 
A saturação ideal é acima de 96%. 
▪ 97% do oxigênio é transportado ligado nas 
hemoglobinas. 
▪ Apenas 3% no oxigênio é transportado 
dissolvido no plasma → É o oxigênio 
responsável pela pressão parcial no 
sangue. 
▪ A hemoglobina funciona como um deposito 
de oxigênio e ele não exerce pressão parcial 
no sangue. 
▪ Saturação da oxiemoglobina → 
▪ Nos tecidos a hemoglobina perde afinidade 
com o oxigênio → Fatores metabólicos 
teciduais (CO2, alto PCO2, alta 
temperatura, pH sanguíneo) 
 
▪ A hemoglobina fetal apresenta maior 
afinidade com o oxigênio em comparação 
com a hemoglobina materna. → O feto usa 
preferencialmente o oxigênio materno, uma 
vez que a afinidade é menor. A hemoglobina 
fetal funciona como uma reversa e só é 
usado no caso de óbito da mãe → O feto 
consegue sobreviver por alguns minutos. 
 
 
 
▪ 7% do CO2 é transportado no plasma 
▪ 93% do CO2 é transportando ligado à 
hemoglobina, sendo que desses 70% é 
transportado como bicarbonato (livre no 
plasma, mas depende da anidrase 
carbônico presente nas hemácias) e 23% é 
transportado como carboxihemoglobina. 
 
 
 
 
 
 
Após a reação química do CO2 nas hemácias 
com a anidrase carbônica, com produção de 
bicarbonato e cátion hidrogênio → O H+ “rouba” 
o lugar do oxigênio na hemoglobina, liberando 
O2 nos tecidos.