TROCAS GASOSAS TRANSPORTE DE O 2 E CO 2 FUNÇOES DA HEMOGLOBINA QUÍMICA DA RESPIRAÇÃO. Profa. Dra. Celene Fernandes Bernardes

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1 TROCAS GASOSAS TRANSPORTE DE O 2 E CO 2 FUNÇOES DA HEMOGLOBINA QUÍMICA DA RESPIRAÇÃO Profa. Dra. Celene Fernandes Bernardes

2 Plasma sanguíneo ph normal Acidose Alcalose Líquido extracelular Sangue arterial Sangue venoso Líquido intersticial Líquido extracelular 7,0 7,4 7,8 [H + ] meq/l ph 4,0 x ,5 x ,5 x ,40 7,35 7,35 1 x 10-3 a 4 x ,00 a 7,40 Urina 3 x 10-2 a 1 x ,50 a 8,00 Suco gástrico (HCl) 160 0,80 saliva 1,58 x ,80 Referência: Profa. Ana Maria Ponzio de Azevedo - Disciplina de Bioquímica - FFFCMPA

3 Acúmulo de ácidos Perda de bases Aumento da [H + ] Acidose Queda do ph Escala de ph 7,4 Aumento do ph Alcalose Diminuição da [H + ] Perda de ácidos Acúmulo de bases Referência: Profa. Ana Maria Ponzio de Azevedo - Disciplina de Bioquímica - FFFCMPA

4 Fontes de H + decorrentes dos processos metabólicos - Dieta normal produz de 50 a 100 meq de H + por dia Metabolismo aeróbico da glicose Metabolismo anaeróbico da glicose Ácido Carbônico Ácido Sulfúrico H + Ácido Lático Corpos corpos Oxidação de Amino ácidos Sulfurados Ácido Fosfórico Oxidação incompleta de ácidos graxos Hidrólise das fosfoproteínas e nucleoproteínas Powers,S.K. e Howley, E.T., Fisiologia do Exercício, (2000), pg207 Fig11.3

5 À medida que o sangue flui pelos capilares alveolares, o O 2 se difunde dos alvéolos para as hemácias e o CO 2 das hemácias para os alvéolos. Referência: Atlas de Fisiologia humana Netter

6 Referência: Atlas de Fisiologia humana Netter

7 HIPOVENTILAÇÃO PULMONAR. alveolos po 2 pco 2. Sangue arterial po 2 pco 2 Hipoxia Hipercapnia Referência: Atlas de Fisiologia humana Netter

8 O 2 sangue arterial 20,4mL O 2 /100 ml sangue Hemoglobina 15g/100mL sangue 1,34mL O 2 /g Hb A maior parte do transporte de oxigênio ocorre ligado à hemoglobina 20,1mL O 2 /100mL sangue Referência: Atlas de Fisiologia humana Netter

9 Transporte de CO 2 no sangue: 7% dissolvido 23% combinado com proteína (carbamino-hemoglobina) 70% na forma de ânion bicarbonato (HCO 3- ) CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO - 3

10 HEMOGLOBINAS Todas as moléculas de hemoglobinas normais, das fases embrionária, fetal e pós nascimento, apresentam: Molécula estruturalmente composta por 4 globinas (subunidades proteicas) e um grupo HEME 280 a 320 milhões de moléculas de Hb/eritrócito Hb A - Duas globinas do tipo alfa e duas do tipo beta Tetrâmero - formato globular - diâmetro 5,5nm - peso molecular daltons 574 aminoácidos 141 aminoácidos por globina do tipo alfa aminoácidos por globina do tipo beta

11 Referência: Bioquímica Lehninger Bioquímica - Voet Ligação H + HHb His 146 Hemoglobina reduzida Ligação do O 2 no FeII do grupo heme HbO 2 oxihemoglobina Ligação do CO 2 no NH 3 do aminoácido terminal HbCO 2 Carbamino hemoglobina

12 Oxihemoglobina estado R Alta afinidade pelo O 2 Desoxihemoglobina estado T Baixa afinidade pelo O 2 Referência: Bioquímica Champe

13 Espectro de absorção da hemoglobina Picos de absorção oxihemoglobina 532 e 536nm desoxihemoglobina 542 nm

14 No sangue arterial a po 2 é alta (100 mm Hg) e a Hb fica 98% saturada com o oxigênio. Nos tecidos extrapulmonares, onde a po 2 é baixa, a Hb libera parte do oxigênio. Nos capilares de músculos em atividade a po 2 é 20 mm Hg, e a saturação da Hb pelo O 2 é 33%. Referência: Bioquímica Champe

15 Transporte do O 2 dos pulmões para os tecidos e de CO 2 dos tecidos para os pulmões - Função da hemoglobina na manutenção do ph- (eritrócito) alta po 2 alta pco 2 Neste esquema não está sendo considerado o transporte de O 2 e de CO 2 dissolvido no plasma e ligado à hemoglobina, na forma de carbaminohemoglobina Referência: Bioquímica Voet

16 Transporte do O 2 dos pulmões para os tecidos e de CO 2 dos tecidos para os pulmões Em alta po 2 o oxigênio é inspirado para os pulmões Liga à hemoglobina (Hb) no sangue e é transportado para os tecidos (baixa po 2 ) Em baixa po 2 o oxigênio dissocia-se da Hb e difunde-se para os tecidos Nos tecidos o O 2 é utilizado no metabolismo oxidativo formando CO 2 e H 2 O O CO 2 difunde-se dos tecidos para os capilares No eritrócito o CO 2 reage com água (reação catalisada pela anidrase carbônica), forma ácido carbônico que dissocia liberando bicarbonato e H + Nos capilares teciduais o H + é captado pela Hb, favorecendo a liberação do O 2 e a formação de bicarbonato Nos pulmões, a ligação do O 2 modifica a conformação (* da Hb, liberando H +, que se recombina com o bicarbonato para eliminar o CO 2. *Conformação no estado T (desoxihemoglobina = Hb sem oxigênio - nos tecidos) os resíduos de aminoácidos predominam de forma carregados positivamente, com menor probabilidade de doar H + ) *conformação no estado R (oxiemoglobina = Hb ligada ao oxigênio, nos pulmões) pk dos grupos ionizáveis diminuem, tornando-os menos ácidos e com menor probabilidade de doar H +

17 Efeito Bohr Tecido metabolicamente ativo - Aumento da pco 2 e consequente diminuição do ph reduz afinidade da Hb pelo O 2 a Hb libera o oxigênio e liga CO 2 e H + Pulmões - Redução da pco 2 e consequente aumento do ph aumenta afinidade da Hb pelo O 2 a Hb libera CO 2 e H + e liga-se ao oxigênio. Referência: Bioquímica Champe

18 Efeito do 2,3-bifosfoglicerato sobre a afinidade pelo oxigênio O 2,3-BFG diminui a afinidade da Hb pelo oxigênio por ligar-se à desoxihemoglobina e atrapalhar a ligação do O 2. HbO 2 + 2,3-BFG Hb-2,3-BFG + O 2 Referência: Bioquímica Champe

19 Enfisema pulmonar obstrutivo Altitudes elevadas hipóxia aumento da [2,3-BFG] Diminui a afinidade da Hb pelo O 2 Maior liberação de O 2 nos capilares dos tecidos A ligação do 2,3-BFG reduz significativamente a afinidade da Hb pelo oxigênio, deslocando a curva de dissociação para a direita. Isto permite que a Hb libere oxigênio eficientemente nas pressões parciais encontradas nos tecidos. Referência: Bioquímica Champe

20 Distúrbios ácido-básicos distúrbios ph Acidose metabólica Diminui Diminui [HCO 3- ] Alcalose metabólica Aumenta aumenta [HCO 3- ] Acidose respiratória Diminui aumenta pco 2 Alcalose respiratória aumenta diminui pco 2 Referências: Bioquímica Médica Baynes e Dominiczack

21 distúrbios Acidose metabólica Alcalose metabólica Acidose respiratória Alcalose respiratória Mecanismos de defesa Tampões, diminuição pco 2, aumento excreção ácido Tampões, aumento pco 2, diminuição excreção ácido Tampões, aumento excreção ácido Tampões, diminuição excreção ácido rins Referência: Bioquímica Médica de Marks

22 GASOMETRIA - avaliação do estado ácido-base do sangue Parâmetros (amostra de sangue arterial): -ph -pco2 -Bicarbonato (BR) -diferença de bases (excesso ou déficit) (BE/BD) +4,5mEq/L -3,5mEq/L

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