Fisiologia Respiratória

1. Fisiologia Respiratória Transporte de Gases

2. Introdução • O sangue transporta o oxigênio e o gás carbônico entre os pulmões e os tecidos • São transportados de diversas formas: • 1. Dissolvidos no plasma • 2. Quimicamente combinados com a hemoglobina • 3. Convertidos em molécula diferente

3. Objetivos • Compreender como o oxigênio é transportado no sangue • Compreender como o gás carbônico é transportado no sangue • Compreender como as variações na pO2 e na pCO2 influenciam no tranporte destes gases

4. Transporte de O2 • Baixa solubilidade: apenas 1,5% é transportado dissolvido no plasma • Quimicamente combinado com a hemoglobina, 98,5%

5. Transporte de O2 Alvéolo Capilar 98,5% 1,5%

6. Hemoglobina • Em cada hemácia há aproximadamente 250 milhões de moléculas de hemoglobina • Cada molécula consiste de: • Porção globina, composta de 4 cadeias de AA • Quatro pigmentos contendo ferro, chamados heme • Como o oxigênio se liga no ferro do heme, cada molécula de hemoglobina pode carrear 4 moléculas de O2

7. Hemoglobina • Quando 4 oxigênios estão ligados na hemoglobina dizemos que está 100% saturada • Quando a hemoglobina está ligada a 3 ou menos oxigênios, dizemos que está parcialmente saturada • A ligação com o oxigênio se deve à alta pressão deste nos pulmões (oxihemoglobina) • Quanto mais oxigênio maior a afinidade deste para a hemoglobina • Quando o primeiro oxigênio se liga na hemoglobina o segundo se liga mais rapidamente, o terceiro ainda mais rápido e assim sucessivamente

8. Hemoglobina Globina Ferro Heme

9. Oxi e Desoxihemoglobina • A formação da oxihemoglobina é uma reação reversível • Depende da quantidade de produtos de cada lado

10. Curva de Dissociação da Hb • O grau de saturação varia com a pO2, que varia nos diferentes órgãos • Estes valores transformados em gráfico produz uma curva, chamada curva de dissociação • Nos eixos do gráfico estão: a pressão parcial de O2 e a saturação da hemoglobina

11. Curva de Dissociação da Hb • Nos pulmões a pO2 é próxima de 100 mmHg, há alta afinidade, e a hemoglobina está 98% saturada de oxigênio. • Nos tecidos a pO2 é de 40 mmHg, a afinidade é baixa, e a saturação do oxigênio no sangue que deixa os tecidos é de 75%

12. Curva de Dissociação da Hb S.Art. Pulmões S.Ven. Tecidos

13. Curva de Dissociação da Hb • Notar que a curva tem uma forma de S, praticamente plana sob altas pressões de O2, e em rampa aguda sob baixas pressões de O2 • Alta afinidade entre O2 e hemoglobina • Baixa afinidade entre O2 e hemoglobina

14. Curva de Dissociação em Altas pO2 • No nível do mar a pO2 típica é de 100 mmHg e a saturação de 98% • Nas situações de altitudes e em pessoas com doenças cardiopulmonares a pO2 pode ser de 80 mmHg e a saturação de 95% • Mesmo com diferenças de pO2 de até 20 mmHg há pouca modificação na saturação • Efeito tampão da Hemoglobina

15. Curva de Dissociação em Baixas pO2 • A pO2 de 40 mmHg é típica dos tecidos em repouso • Nesta pressão há baixa afinidade e a saturação é de 75% • Com a atividade muscular a pO2 tecidual cai, e, quando atinge pressão parcial de 20 mmHg a saturação da Hb é de 35% • Quanto mais ocorre queda da pO2 tecidual menor é a afinidade do O2 com a hemoglobina, liberando mais O2 para os tecidos

16. Fatores que Afetam a Curva de Dissociação 1. pH 2. temperatura 3. PCO2 4. BPG (2,3-difosfoglicerato)

17. No Exercício Vigoroso • Os músculos produzem metabólitos ácidos (A. Lático), calor e CO2 • Mais calor e mais CO2 maior produção de BPG pelas hemácias • Estas condições diminuem a afinidade da hemoglobina, liberando O2 para o músculo, desviando a curva de dissociação para a direita • No frio há desvio da curva para a esquerda

18. Que Curva é do Exercício e qual é do Repouso Curva A Curva B

19. Que Curva é do Frio e qual é do Repouso Curva A Curva B

20. Transporte de CO2 • Aproximadamente 7% é transportado dissolvido no plasma • O restante se difunde para o interior das hemácias • 23% se combina com a Hb • 70% é convertido em bicarbonato e é transportado pelo plasma

21. Transporte de CO2 7% 93% 23% 70%

22. Transporte como Carbaminohemoglobina • 23% se liga na porção Globina da Hemoglobina e forma Carbaminohemoglobina • Ocorre em regiões de alta pCO2 (Tecidos) • Em baixa pCO2 há a dissociação (Pulmões)

23. Transporte como Bicarbonato (Tecidos) • Combina-se com a água e forma ácido carbônico, nas hemácias (anidrase carbônica) • No plasma como não há anidrase carbônica a reação é muito lenta • O ácido carbônico se dissocia em hidrogênio e bicarbonato • O hidrogênio se liga na hemoglobina e forma hemoglobina ácida (HHb)

24. Transporte como Bicarbonato (Tecidos) • Para manter a eletroneutralidade o bicarbonato se difunde para fora da hemácia em troca com íons cloro • No plasma o bicarbonato age como tampão e é importante na manutenção do pH sanguíneo

25. Transporte como Bicarbonato (Tecidos) anidrase H CO2 H2O HCO3 H2CO3 Cl Hb CO2 H Sangue HCO3 Tecidos

26. Transporte como Bicarbonato (Pulmões) • Nos pulmões o CO2 se difunde do plasma para os alvéolos (diferença de pressão) • As reações químicas se invertem • O bicarbonato se difunde de volta para dentro das hemácias e o cloro para fora • O hidrogênio é liberado da hemoglobina e se combina de volta com o bicarbonato, formando ácido carbônico • O ácido carbônico se dissocia em CO2 e água (anidrase carbônica) • O CO2 é eliminado para os alvéolos

27. Transporte como Bicarbonato (Pulmões) CO2 H2O HCO3 H2CO3 CO2 CO2 H Globina Cl Hb

28. Fim