Transporte de Gases
O transporte de gases pelo sangue é um processo essencial para a manutenção da homeostase e depende da estrutura e função integradas dos eritrócitos e da hemoglobina (Hb). Esses componentes permitem o deslocamento eficiente de oxigênio (O₂) e dióxido de carbono (CO₂) entre os pulmões e os tecidos, acompanhando as variações nas necessidades metabólicas do organismo.
Transporte de Oxigênio: dos Pulmões para os Tecidos
Nos alvéolos pulmonares, o oxigênio difunde-se para o sangue capilar devido ao gradiente de pressão parcial: a PO₂ alveolar é cerca de 104 mmHg, enquanto no sangue venoso misto é aproximadamente 40 mmHg. Essa diferença garante a entrada de oxigênio nos eritrócitos.
O oxigênio é transportado de duas formas principais:
- Dissolvido no plasma: apenas cerca de 3% do O₂ total encontra-se dissolvido na água do plasma.
- Ligado à hemoglobina: a maior parte (97% ou mais) está combinada de modo reversível à hemoglobina, pigmento presente nos eritrócitos.
A molécula de hemoglobina é formada por quatro cadeias polipeptídicas, cada uma com um grupo heme, que contém um átomo de ferro (Fe²⁺) capaz de se ligar reversivelmente a uma molécula de O₂. Essa estrutura permite que o sangue transporte grandes quantidades de oxigênio sem alterar significativamente sua pressão parcial.
Nos pulmões, o sangue sai quase 100% saturado de oxigênio. Nos tecidos, onde a PO₂ é mais baixa (em torno de 40 mmHg no sangue venoso misto e até 23 mmHg no fluido intersticial), a hemoglobina libera o oxigênio, permitindo sua difusão para as células.
Transporte de Dióxido de Carbono: dos Tecidos para os Pulmões
O CO₂ é o principal produto do metabolismo celular e deve ser continuamente removido para evitar acidose. Sua difusão ocorre no sentido inverso ao do oxigênio, seguindo o gradiente de pressão: nos tecidos, a PCO₂ é de cerca de 46 mmHg, enquanto no sangue arterial é de 40 mmHg.
O transporte do dióxido de carbono ocorre de três formas:
- Como íon bicarbonato (HCO₃⁻): cerca de 70% do CO₂ reage com água no interior dos eritrócitos, formando ácido carbônico (H₂CO₃) sob ação da anidrase carbônica. Esse ácido se dissocia em H⁺ e HCO₃⁻, que difunde para o plasma em troca de íons cloreto (Cl⁻).
- Ligado à hemoglobina (carbaminoemoglobina): cerca de 23% do CO₂ combina-se a grupos amino da hemoglobina, especialmente quando esta está desoxigenada.
- Dissolvido no plasma: aproximadamente 7% permanece fisicamente dissolvido.
Nos tecidos, o O₂ descarregado pela hemoglobina favorece a captação de CO₂ (Efeito Haldane). Nos pulmões, o processo se inverte: o oxigênio liga-se novamente à hemoglobina, reduzindo sua afinidade pelo CO₂, que é então liberado e exalado.
Curva de Dissociação Oxigênio–Hemoglobina
A curva de dissociação oxigênio–hemoglobina mostra a relação entre a pressão parcial de oxigênio (PO₂) e a saturação da hemoglobina (SaO₂).
Seu formato sigmoide (em S) resulta da ligação cooperativa: a fixação de uma molécula de O₂ facilita a ligação das seguintes. Essa característica torna a hemoglobina altamente eficiente, tanto para captar oxigênio nos pulmões quanto para liberá-lo nos tecidos.
Região superior da curva (pulmões):
Entre 60 e 100 mmHg, a curva é quase plana. Isso significa que mesmo uma redução considerável da PO₂ causa apenas pequena queda na saturação da hemoglobina, garantindo boa oxigenação arterial mesmo em condições de leve hipoxia.
Região inferior da curva (tecidos):
A curva torna-se íngreme quando a PO₂ cai abaixo de 40 mmHg, o que facilita a liberação de grandes quantidades de oxigênio em áreas metabolicamente ativas. Assim, o sangue venoso em repouso retorna com cerca de 75% de saturação, funcionando como uma reserva de oxigênio para situações de maior demanda.
Fatores que Alteram a Curva (Efeito Bohr)
A afinidade da hemoglobina pelo oxigênio é influenciada por variáveis físico-químicas do sangue.
Desvio para a direita: indica menor afinidade da hemoglobina pelo O₂, facilitando sua liberação nos tecidos. Ocorre com:
- aumento da PCO₂;
- aumento da concentração de íons H⁺ (redução do pH, Efeito Bohr);
- elevação da temperatura;
Essas variações mostram como o ajuste fino entre forma e função (da molécula de hemoglobina à microcirculação tecidual) permite que o transporte gasoso se adapte dinamicamente ao metabolismo.