Sangue!!! TRANSPORTE DE GASES NOS FLUÍDOS CORPORAIS. O que é sangue? Qual(is) a(s) sua(s) função(ões)? 03/04/2017 PERGUNTAS INICIAIS FUNÇÕES DO SANGUE

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1 TRANSPORTE DE GASES NOS FLUÍDOS CORPORAIS Sangue!!! PERGUNTAS INICIAIS O que é sangue? Qual(is) a(s) sua(s) função(ões)? FUNÇÕES DO SANGUE Transporte: Nutrientes Metabólitos Gases Hormônios Calor (regulação térmica) Células (função não respiratória leucócitos) Transmissão de força Esqueleto hidrostático, ecdise e ultrafiltração renal Coagulação (proteção) SANGUE: CORPÚSCULOS SANGUÍNEOS - 55% plasma; - 45% substâncias orgânicas - Eritrócitos - Leucócitos - Plaquetas, entre outros 1

2 TRANSPORTE DE OXIGÊNIO NO SANGUE PIGMENTOS RESPIRATÓRIOS Invertebrados solução simples (sangue ou hemolinfa) Alguns têm pigmento respiratório disperso no sangue Vertebrados 0,2 ml de O 2 /100 ml de sangue (solução simples) 20 ml de O 2 /100 ml de sangue (associado a hemoglobina) Todos eles permitem uma ligação reversível com a molécula de O2; Maximizam o transporte de O2 e CO2; Principais pigmentos: Hemoglobinas Hemocianinas Hemeritrinas Clorocruorinas HEMOGLOBINAS Trata-se de uma família de compostos, constituídos basicamente por um ou mais grupos heme (metaloporfirina) ligados a globinas; Mioglobina = um grupo heme (MÚSCULO) Hemoglobina = quatro grupos heme (SANGUE) Funções: O2, CO2, tamponante, difusão facilitada, etc. Funcionam analogamente como enzimas, embora não o sejam! DISTRIBUIÇÃO DAS HEMOGLOBINAS Pigmento respiratório mais amplamente distribuído; Grupos que apresentam: Vertebrados (quase 100%); Anelídeos (algumas famílias) Moluscos (algumas famílias) Nematódeos (algumas famílias) Artropodes (alguns representantes) Equinodermos (algumas famílias) Platelmintos (alguns representantes) 2

3 OUTROS PIGMENTOS OUTROS PIGMENTOS HEMOCIANINAS: encontrada apenas em dois filos, Arthropoda e Mollusca; 2ª Classe de pigmentos respiratórios mais comuns; Estrutura: metal (Cobre) ligado diretamente a uma proteína; Alto peso molecular e estão diretamente dissolvidas no plasma; CLOROCRUORINAS: presente em apenas quatro famílias de anelídeos (vermes poliquetos); Conhecida como hemoglobinas verdes (estrutura similar) Alto peso molecular e estão diretamente dissolvidas no plasma; HEMERITRINAS: são encontrados em quatro filos, mas de forma pouco extensa; Uma família de Annelida, Sipuncula, Brachiopoda e Priapulida; Não contém grupo Heme em sua estrutura; Alto peso molecular e estão diretamente dissolvidas no plasma; CURVAS DE DISSOCIAÇÃO DO OXIGÊNIO CURVAS DE DISSOCIAÇÃO DO OXIGÊNIO Ligação: Hb + O 2 HbO 2 Cada átomo de Fe liga-se a um O 2 P 50 = pressão de meia saturação Pressão de oxigênio onde metade (50 %) das hemoglobinas estarão ligadas ao oxigênio. Maior afinidade ( esquerda ) Menor afinidade ( direita ) Libera + rápido 3

4 CURVAS DE DISSOCIAÇÃO DO OXIGÊNIO EFEITO DA TEMPERATURA Curva de dissociação é influenciada por diversos fatores: Temperatuda ph Dióxido de carbono Fosfatos inorgânicos Íons inorgânicos (força iônica) Elevação da temperatura Ligação entre Hb e O 2 mais fraca maior dissociação Libera oxigênio mais rapidamente Curva deslocada para direita Importante Ectotérmico: T( C) acelera metabolismo aumento da demanda de O2 Endotérmico: exercícios (contração muscular) aumento da temperatura e aumento da demanda de O2 EFEITO DO PH E DIÓXIDO DE CARBONO ph desloca curva para direita [CO 2 ]: diminui ph Desloca curva para direita diminui afinidade maior liberação de O 2 Efeito Bohr Facilita liberação de O 2 nos tecidos Mesmo a ph constante, CO 2 desloca curva para direita CO 2 diminui a afinidade do O 2 pela Hb causado pela ligação do CO 2 na hemoglobina em grupamentos amino da Hb EFEITO DO PH E DIÓXIDO DE CARBONO Efeito Bohr depende do tamanho corporal do animal; Hb de camundongo é +sensível que do elefante 4

5 EFEITO DO PH E DIÓXIDO DE CARBONO Efeito Root: é a alta sensibilidade de peixes teleósteos ao efeito do CO2 e do ph na capacidade de transporte de oxigênio (libera O2); Aumenta a secreção de O2 na bexiga natatória e nos olhos; Duas variedades de hemoglobinas: 1) sensível; 2) resistente EFEITO DO FOSFATO ORGÂNICO Glóbulo vermelho (mamíferos) alta concentração de 2,3- difosfoglicerato (DPG) Combinação do DPG com Hb diminui a afinidade pelo O 2 Desloca a curva de dissociação para a direita Altitudes elevadas indivíduos com +DPG nas hemácias (implicações???) Outros tipos de fosfatos em demais vertebrados: aves pentafosfato de inositol (IPP); peixes trifosfato de adenosina (ATP) e/ou trifosfato de guanosina (GTP) CURVA DE DISSOCIAÇÃO DE SANGUE FETAL CURVA DE DISSOCIAÇÃO DE SANGUE FETAL Feto curva deslocada para esquerda maior afinidade O 2 Diferença de DPG e na hemoglobina fetal Girino de rã alta afinidade pelo O2 insensível ao efeito de Bohr Diferentemente da rã adulta Vivem em água parada com pouco O 2 / elevado CO 2 5

6 EFEITO DA ALTITUDE EFEITO DA ALTITUDE Nativos adaptações genéticas à captação rápida de O2; Ganso de cabeça listrada P mmhg +baixa que parentes Aclimatação (humanos) Curva deslocada para direita menor afinidade Aumenta liberação de O 2 nos tecidos Relação antagônica: afinidade na captação OU afinidade na liberação de O 2 nos tecidos Níveis de DPG variável entre mamíferos CURVA DE DISSOCIAÇÃO E TAMANHO CORPÓREO Gr mamíferos esquerda / Pq mamíferos direita Saturação de O2 no pulmão é semelhante em tamanhos distintos Liberação de O2 nos tecidos difere menor afinidade nos pequenos CURVA DE DISSOCIAÇÃO E TAMANHO CORPÓREO No tecido libera-se metade do O 2 (equivale a P 50 ) Elefante P 50 = 22,5 mm Hg de O 2 Humano P 50 = 28 mm Hg de O 2 Camundongo P 50 = 45 mm Hg de O 2 Mamífero pq Metabolismo mais acelerado Maior demanda de O 2 nos tecidos 6

7 CURVA DE DISSOCIAÇÃO E TAMANHO CORPÓREO Exemplo: Cavalo: 700 kg = consumo de 1,7 μl de O 2 g -1 min -1 Camundongo: 20 g (0,02 kg) = 28 μl de O 2 g -1 min X maior no camundongo Menor distância de difusão e aumento da densidade capilar (2x mais que cavalo) Deslocamento da curva de dissociação para direita (2,5 x maior que no cavalo) - aumenta liberação de O 2 nos tecidos DIFUSÃO FACILITADA Hemoglobina ocorre em vários tecidos (mioglobina); Funciona como uma reserva de O 2 nos músculos; Acelera a difusão de O 2 nos músculos (difusão facilitada); Ocorre quando a pressão de O2 da extremidade se aproxima de zero Outro ponto: quanto menor for a molécula de Hb, maior a facilitação; Lembrem-se que a mioglobina tem uma estrutura química diferente (4 vezes mais leve); DIFUSÃO FACILITADA: IMPLICAÇÕES Difusão facilitada melhora suprimento do músculo (mioglobina) Invertebrados em ambinetes com baixa tensão de O 2 principal fator da Hb parece ser de facilitar a difusão de O2 TRANSPORTE DE DIÓXIDO DE CARBONO Ver material do prof. Fernando! 7

8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Hill, R.W.; Wyse, G.A.; Anderson, M. Fisiologia Animal. 2ª. Ed. Artmed Cap. 23. Schmidt-Nielsen, K. Fisiologia Animal: Adaptação e Meio Ambiente. 5ª Ed. Santos Cap. 02 8