Transporte de O2/CO2 no sangue e regulação da respiração

Question 1

Diferença de pressão é fundamental para que exista a troca gasosa

Answer 1

As forças que determinam o sentido da difusão dos gases respiratórios são as pressões parciais de O2 e de CO2 no sangue e no ar alveolar.

Question 2

Mecanismo responsável pela difusão depende de quais fatores?

Answer 2

Área de Superfíce;
- Na perda de área de superfície pode-se dificultar a difusão de gases
Gradiente de concentração;
Espessura da Membrana;
- Doenças restritivas formam camada mais espessas pela fibrose, por onde o O2 vai se difundir, dificultando a difusão de gases.

Question 3

Quem é mais solúvel? CO2 ou O2?

Answer 3

CO2 é mais solúvel tem maior facilidade para passar através da membrana*
- em água

Question 4

Hemoglobina;

Answer 4

A hemoglobina se combina reversivelmente com O2;
Contém 4 grupos Heme;
Índice de ligação do O2 na Hb é definido como Saturação do Oxigênio;
Quando o O2 está ligado a três hemes, a capacidade de ligação aumenta consideravelmente (aumento da afinidade)

Question 5

Transporte de O2;

Answer 5

97% em combinação com a Hb; 3% dissolvido no plasma e no líquido intracelular do eritrócito;

Question 6

Efeito Haldane;

Answer 6

Observado nos pulmões;
A hemoglobina tende a perder a afinidade pelo gás carbônico quando há alta de concentração de 02 no sangue.

Question 7

Fatores que modificam a afinidade de HB pelo O2;

Answer 7

Alteram a estrutura dos aminoácidos nas cadeias ∂ e ß;
Essas alterações conformacionais afetam a ligação do O2 com o Fe2+;
São elas: (aumento, diminuição da afinidade)
- CO2
- 2,3 difosfoglicerato (DPG)
- H+ (diminuição do pH)
- Temperatura

Question 8

CO2 modificando a afinidade da Hb pelo O2

Answer 8

Quando o CO2 se difunde para o sangue, forma o ácido carbônico, aumentando a concentração de H+.
Além disso, ele também se combina com a Hb

Question 9

2,3 difosfoglicerato modificando a afinidade da Hb pelo O2

Answer 9

Composto produzido pelo metabolismo anaeróbico (glicólise) das hemácias.
Ele se liga à Hb (cadeia ß), reduzindo a afinidade da Hb com o O2

Question 10

H+ modificando a afinidade da Hb pelo O2

Answer 10

A combinação desse íon em diversos sítios da molécula de Hb diminui a afinidade da Hb com o O2

Question 11

Temperatura modificando a afinidade da Hb pelo O2

Answer 11

Associada ao aumento do metabolismo = maior necessidade de oxigenação tecidual (dissociação)

Question 12

Saturação da Hemoglobina, fatores que afetam

Answer 12

Question 13

Saturação da Hemoglobina, curva para esquerda

Answer 13

Aumento da afinidade do O2 com a Hb;
Ligação do oxigênio com a Hb aumenta;
Ocorre nos pulmões;

Question 14

Saturação da Hemoglobina;
Curva para direita

Answer 14

Diminuição da afinidade do O2 com a Hb;
Quantidade de O2 liberada ou dissociada do sangue aumenta;
Ocorre nos tecidos

Question 15

Conteúdo total de O2 arterial;
Quadro

Answer 15

Question 16

Hipóxia, o que é? Quais tipos?

Answer 16

Se a difusão de gases entre os alvéolos e capilares é reduzida ocorre hipoxia;
Tipos:
- Hipóxica
- Anêmica
- Isquêmica
- Histotóxica

Question 17

Hipóxia Hipóxica;

Answer 17

Definição:
Baixa PO2 arterial
Causas típicas:
Grande altitude,
hipoventilação alveolar,
diminuição da capacidade de difusão pulmonar, relação perfusão-ventilação anormal

Question 18

Hipoxia Anêmica

Answer 18

Definição:
Diminuição da quantidade total de O2 ligado à hemoglobina
Causa típica:
- Perda de sangue, anemia (baixa [Hb] ou ligação Hb-O2 alterada); envenenamento por monóxido de carbono

Question 19

Hipóxia Isquêmica;

Answer 19

Definição:
Redução do fluxo de sangue
Causas típicas:
Insuficiência cardíaca (hipoxia de todo o corpo), choque (hipoxia periférica), trombose (hipoxia de um único órgão)

Question 20

Hipóxia Histotóxica;

Answer 20

Definição:
Falha das células em usar O2 por terem sido envenenadas
Causa típica:
Cianeto ou outros venenos metabólicos

Question 21

Transporte de CO2

Answer 21

1- Dissolvido no plasma e nos líquidos do eritrócito (7%);
2- Se combina com a água, sendo transportado no plasma na forma de íon bicarbonato HCO3-(60-70%);
3- Se liga à hemoglobina formando a Carbohemoglobina HbCO2 (23%).

O mecanismo de transporte de CO2 no sangue é fundamentalmente diferente do utilizado para o O2, pois o primeiro é muito mais solúvel que o segundo e possui maior coeficiente de difusão.

Question 22

Efeito Bohr;

Answer 22

CO2 deslocando o Oxigênio da Oxihemoglobina;

Fenômeno que descreve a tendência da Hb de perder a afinidade pelo O2 em ambientes mais ácidos.

Question 23

Efeito Bohr no exercício anaeróbico

Answer 23

Produção de ác. lático > Libera H+ diminuindo p PH > aumento desse íon reduz a afinidade da Hb pelo O2

Question 24

Regulação da respiração;

Answer 24

A regulação da respiração pode ser nervosa, química ou mecânica e consiste em resposta integradas de:

• Receptores que recebem informação
• Centros Respiratórios (que coordenam a informação)
• Músculos da respiração (responsáveis pela ventilação)

Question 25

Sistema Nervoso Central

Answer 25

Estudar Imagem anexada;

Question 26

Regiões que recebe informação, ordem:

Answer 26

Question 27

Regulação da ventilação;
- Áreas do bulbo que controlam a respiração

Answer 27

Grupo respiratório dorsal (GRD)
Grupo respiratório ventral (GRV)
Grupo respiratório pontino (GRP)
- Ver imagem no slide ppt.

Question 28

Grupo Respiratório Dorsal;

Answer 28

Responsável principalmente pela inspiração;

Question 29

Grupo respiratório Ventral

Answer 29

Podem determinar inspiração ou expiração

Question 30

Centro pneumotáxico

Answer 30

Controla a frequência e o padrão da respiração

Question 31

Centro Apnêustico

Answer 31

Prolonga a inspiração

Question 32

Regulação Química da Respiração;
Quimiorreceptores Centrais

Answer 32

• Localizam no bulbo;
• São responsáveis por cerca de 75% da hiperventilação induzida pelo aumento da PaCO2.;
• São banhados pelo LCE (líquido cefalorraquidiano;
• Resposta central está relacionada a hipercapnia (CO2)

Question 33

Regulação Química da Respiração;
Quimiorreceptores Periférifocos

Answer 33

• Na carótida e aorta;
• Detectam alterações na PaO2 , apesar de serem sensíveis a alterações de PaCO2 e de H+;

Question 34

Centros Respiratórios Pontinos

Answer 34

Operam em associação controlando a intensidade da respiração.
• Centro pneumotáxico: Inibe a inspiração (limita sua duração), controla a frequência respiratória (aumenta) e estimula a expiração.
• Centro apnêustico: Prolonga a respiração reforçando a inspiração (oposto do pneumotáxico)

Question 35

Centro Respiratório Dorsal no Bulbo

Answer 35

• Inspiração (área inspiratória) e ciclos respiratórios;
• Recebem informações da periferia do corpo sobre PCO2 e PO2 e estiramento dos músculos.
• Eferente para os motoneurônios frênicos, no diafragma, e para o grupo respiratório ventral.

Question 36

Centro Respiratório Ventral

Answer 36

Complexo Pré-Botzinger (marca-passo)
• Formado por neurônios inspiratórios e expiratórios inativos durante a respiração
normal;
• Emitem comando para os intercostais e escalenos, e neurônios expiratórios, comandando os músculos abdominais;
• Potencializa os sinais respiratórios, auxiliando o centro respiratório dorsal, quando são necessários níveis mais elevados de ventilação.

Question 37

Centro Pneumotáxico

Answer 37

O centro pneumotáxico é uma parte do tronco cerebral que desempenha um papel no controle da respiração. Ele está localizado na ponte, uma região entre o bulbo e o mesencéfalo. O centro pneumotáxico regula o padrão respiratório inibindo o centro respiratório localizado no bulbo, o que ajuda a evitar a sobreventilação. Esse controle fino é essencial para a regulação eficaz da respiração, mantendo o equilíbrio adequado de oxigênio e dióxido de carbono no corpo.

Question 38

Centro Apneustico;

Answer 38

O termo “centro apneustico” refere-se a uma região do tronco cerebral, mais precisamente à ponte, que desempenha um papel no controle da respiração. O centro apneustico estimula a inspiração, prolongando a fase inspiratória e inibindo a expiração. No entanto, seu papel exato e importância na regulação respiratória ainda não estão totalmente compreendidos. O centro apneustico faz parte do complexo sistema neural que trabalha em conjunto para regular o ritmo e a profundidade da respiração.

Question 39

Solubilidade do Oxigênio e do Dióxido de Carbono

Answer 39

A solubilidade do oxigênio (O2) e do dióxido de carbono (CO2) em líquidos, como a água, é fundamental para processos biológicos, especialmente no contexto da respiração. Em geral, a água é muito mais solúvel em oxigênio do que em dióxido de carbono.

• Oxigênio (O2): A solubilidade do oxigênio na água é relativamente baixa, mas é essencial para a respiração de organismos aquáticos. A quantidade de oxigênio dissolvido na água pode variar com a temperatura e a pressão. Em sistemas biológicos, como o sangue, o oxigênio muitas vezes se liga à hemoglobina para transporte eficiente nos organismos.
• Dióxido de Carbono (CO2): O dióxido de carbono é mais solúvel em água do que o oxigênio. Isso é importante na regulação ácido-base do organismo, e o CO2 dissolvido no sangue pode formar ácido carbônico, influenciando o pH sanguíneo. Durante a respiração, o CO2 é transportado nos glóbulos vermelhos do sangue e é liberado nos pulmões para ser exalado.

Em resumo, a solubilidade desses gases desempenha um papel crucial nos processos fisiológicos, contribuindo para a eficiência dos sistemas respiratório e circulatório nos organismos.

Question 40

Como o oxigênio é transportado?

Answer 40

O oxigênio é transportado no organismo principalmente através da hemoglobina, uma proteína encontrada nos glóbulos vermelhos do sangue. A hemoglobina é capaz de se ligar reversivelmente ao oxigênio, formando a oxi-hemoglobina. Esse processo ocorre nos pulmões, onde o oxigênio é inspirado e se difunde dos alvéolos para o sangue nos capilares pulmonares.

Durante o transporte, a oxi-hemoglobina viaja pelos vasos sanguíneos, chegando aos tecidos periféricos que necessitam de oxigênio. Lá, a hemoglobina libera o oxigênio para as células, permitindo que elas realizem processos metabólicos aeróbicos.

A afinidade da hemoglobina pelo oxigênio é afetada por fatores como pH, temperatura e concentração de dióxido de carbono. Esses fatores contribuem para a liberação controlada de oxigênio nos tecidos, garantindo uma distribuição eficiente desse gás vital no corpo.

Question 41

O que altera a afinidade do O2 pela Hemoglobina?

Answer 41

A afinidade do oxigênio pela hemoglobina é influenciada por vários fatores, incluindo:

1. pH: O pH do ambiente ao redor da hemoglobina afeta sua afinidade pelo oxigênio. Esse fenômeno é conhecido como efeito Bohr. Em ambientes mais ácidos (baixo pH), como nos tecidos ativos, a hemoglobina tem uma menor afinidade pelo oxigênio, facilitando a liberação de oxigênio para as células.
2. Dióxido de Carbono (CO2): O aumento da concentração de dióxido de carbono, que forma ácido carbônico quando dissolvido em água, diminui o pH. Isso contribui para o efeito Bohr mencionado anteriormente, reduzindo a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio.
3. Temperatura: Um aumento na temperatura também diminui a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio. Nos tecidos onde a atividade metabólica é alta, a temperatura tende a ser um pouco mais elevada, favorecendo a liberação de oxigênio.
4. Concentração de 2,3-Bifosfoglicerato (2,3-BPG): O 2,3-BPG é uma molécula produzida em células que estão experimentando baixos níveis de oxigênio. Sua presença diminui a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio, promovendo a liberação do mesmo nas células que precisam.

Esses mecanismos ajudam a ajustar a entrega de oxigênio conforme as necessidades metabólicas dos tecidos, garantindo uma regulação eficaz da distribuição de oxigênio no corpo.

Question 42

Como o Dióxido de Carbono é transportado?

Answer 42

O dióxido de carbono (CO2) é transportado no organismo de várias maneiras:

1. Dissolvido no Sangue: Uma pequena quantidade de CO2 se dissolve diretamente no plasma sanguíneo.
2. Associado à Água: Parte do CO2 se combina com a água no plasma para formar ácido carbônico (H2CO3), que se dissocia em íons bicarbonato (HCO3-) e íons hidrogênio (H+).
3. Transportado pela Hemoglobina: Uma fração do CO2 se liga à hemoglobina, formando a carbamino-hemoglobina. Este é um processo menor em comparação com o transporte como íons bicarbonato.
4. Íons Bicarbonato (HCO3-): A maior parte do CO2 é convertida em íons bicarbonato no plasma. Esses íons são transportados de volta aos pulmões, onde, durante a expiração, são convertidos de volta em CO2 para serem eliminados.

Essas diferentes formas de transporte do CO2 ajudam a manter o equilíbrio ácido-base no corpo e a eliminar eficientemente o dióxido de carbono, um subproduto do metabolismo celular, principalmente pelos pulmões durante a respiração.

Question 43

Como a respiração é regulada?

Answer 43

A respiração é regulada por um sistema complexo que envolve principalmente o sistema nervoso central, incluindo áreas específicas no tronco cerebral.

1. Centro Respiratório: O centro respiratório está localizado no bulbo e na ponte do tronco cerebral. Ele é responsável por gerar os impulsos nervosos que controlam a respiração. O centro respiratório tem duas partes principais: o centro inspiratório, que estimula a contração dos músculos respiratórios para a inspiração, e o centro expiratório, que regula a expiração.
2. Quimiorreceptores: Os quimiorreceptores, localizados nos corpos carotídeos nas artérias do pescoço e nos corpos aórticos na aorta, monitoram os níveis de oxigênio, dióxido de carbono e pH no sangue. Se os níveis de dióxido de carbono aumentam ou os níveis de oxigênio diminuem, os quimiorreceptores enviam sinais para o centro respiratório ajustar a frequência e a profundidade da respiração.
3. Receptores de Estiramento Pulmonar: Esses receptores nos pulmões enviam sinais ao centro respiratório indicando a distensão ou a contração dos pulmões durante a respiração. Esses sinais ajudam a regular a intensidade da respiração.
4. Receptores de Irritação: Localizados nas vias respiratórias, esses receptores são sensíveis a partículas irritantes. Quando ativados, podem desencadear reflexos de tosse ou espirro, ajudando a proteger as vias aéreas.

O controle da respiração é uma interação complexa entre esses diferentes componentes, garantindo que a quantidade adequada de oxigênio seja fornecida aos tecidos e que o dióxido de carbono seja removido eficientemente. Esses mecanismos respondem às necessidades metabólicas do corpo e às condições ambientais.

Question 44

Quais fatores afetam diretamente a saturação da hemoglobina?

Answer 44

A saturação da hemoglobina, ou seja, a quantidade de oxigênio ligada à hemoglobina em relação à capacidade total de ligação, é influenciada por vários fatores:

1. Pressão Parcial de Oxigênio (PO2): A saturação de hemoglobina é diretamente proporcional à pressão parcial de oxigênio no ambiente ao redor. Em locais com maior PO2, como os pulmões, a hemoglobina tende a se saturar mais completamente.
2. pH (Efeito Bohr): O pH do ambiente circundante influencia a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio. Em condições ácidas (pH mais baixo), como nos tecidos metabolicamente ativos, a hemoglobina tem menor afinidade pelo oxigênio, promovendo a liberação desse gás.
3. Temperatura: A saturação da hemoglobina diminui com o aumento da temperatura. Isso significa que, em tecidos mais quentes, a hemoglobina tem menor afinidade pelo oxigênio, facilitando a liberação do mesmo.
4. Concentração de 2,3-Bifosfoglicerato (2,3-BPG): A presença de 2,3-BPG, uma molécula produzida em condições de baixo oxigênio, reduz a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio, favorecendo a liberação em tecidos que precisam de O2.
5. Concentração de Dióxido de Carbono (CO2): Altos níveis de CO2, como os encontrados nos tecidos metabolicamente ativos, podem diminuir o pH local, influenciando a saturação da hemoglobina.

Esses fatores contribuem para ajustar dinamicamente a quantidade de oxigênio que a hemoglobina transporta, garantindo uma distribuição eficaz de O2 nos tecidos do corpo, de acordo com as necessidades metabólicas específicas.

Question 45

Quais fatores que atrapalham a ligação do O2 com a hemoglobina?

Answer 45

Vários fatores podem interferir na ligação do oxigênio (O2) com a hemoglobina, reduzindo sua eficácia. Alguns desses fatores incluem:

1. Altos Níveis de Dióxido de Carbono (CO2): A presença de altos níveis de CO2 pode diminuir o pH do ambiente, resultando em acidose, o que diminui a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio.
2. Altos Níveis de Ácido Lático: Em condições de alta atividade metabólica ou durante o exercício intenso, a produção de ácido lático pode acidificar o ambiente, reduzindo a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio.
3. Aumento da Temperatura: O aumento da temperatura diminui a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio, facilitando a liberação de O2 nos tecidos mais quentes.
4. Alcalose Respiratória: Níveis excessivos de alcalose respiratória, resultantes de uma diminuição nos níveis de CO2, podem aumentar o pH e reduzir a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio.
5. Altitude Elevada: Em altitudes elevadas, a pressão parcial de oxigênio é menor, dificultando a saturação completa da hemoglobina com oxigênio.
6. Presença de Substâncias Tóxicas ou Medicamentos: Algumas substâncias tóxicas ou medicamentos podem afetar a capacidade da hemoglobina de se ligar ao oxigênio.
7. Concentrações Anormais de 2,3-Bifosfoglicerato (2,3-BPG): Alterações significativas nos níveis de 2,3-BPG podem afetar a ligação do oxigênio à hemoglobina.

Esses fatores interferem na capacidade da hemoglobina de transportar oxigênio de maneira eficiente, ajustando a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio em resposta às condições específicas do ambiente circundante ou às necessidades metabólicas do corpo.

Question 46

Difusão de gases nos alvéolos;

Answer 46

1. Área de Superfície: A eficiência da difusão nos alvéolos é diretamente proporcional à área de superfície disponível para a troca gasosa. Maior área facilita uma troca gasosa mais eficiente entre os alvéolos e os capilares pulmonares.
2. Espessura da Membrana: A espessura da membrana alvéolo-capilar é crucial. Qualquer aumento nessa espessura, seja devido a inflamação ou patologias como fibrose pulmonar, pode dificultar a difusão de gases, prolongando a distância que os gases precisam percorrer.
3. Gradiente de Concentração: A difusão ocorre de áreas de maior concentração para áreas de menor concentração. Um gradiente de concentração adequado, mantido pelos processos respiratórios normais, é essencial para uma troca gasosa eficaz nos alvéolos.