Importância da hemoglobina
O oxigênio é transportado no sangue por meio de dois mecanismos distintos: sua dissolução no plasma e sua ligação à hemoglobina contida nas hemácias ou eritrócitos.
Como o oxigênio é dificilmente solúvel em soluções aquosas, a sobrevivência do organismo humano depende da presença de quantidades adequadas de hemoglobina. De fato, em um indivíduo saudável, mais de 98% do oxigênio presente em um determinado volume de sangue é ligado à hemoglobina e transportado pelos eritrócitos.
Ligação entre hemoglobina e oxigênio
A ligação do oxigênio à hemoglobina é reversível e dependente da pressão parcial desse gás (PO2): nos capilares pulmonares, onde a PO2 plasmática aumenta devido à difusão do oxigênio dos alvéolos, a hemoglobina se liga ao oxigênio; na periferia, onde o oxigênio é utilizado no metabolismo celular e o PO2 plasmático cai, a hemoglobina transfere oxigênio para os tecidos.
Mas o que é PO2?
Pressão parcial de oxigênio
A pressão parcial de um gás como o oxigênio, dentro de um espaço limitado (pulmões) contendo uma mistura de gases (ar atmosférico), é definida como a pressão que esse gás teria se ocupasse sozinho o espaço em questão.
Para simplificar o conceito, vamos imaginar a pressão parcial como a quantidade de oxigênio: quanto maior a pressão parcial de oxigênio, maior sua concentração. Este é um aspecto muito importante se considerarmos que um gás tende a se difundir de um ponto com maior concentração (maior pressão parcial) para um ponto com menor concentração (menor pressão parcial).
Esta lei rege a troca de gases nos pulmões e tecidos.
Na verdade, no nível pulmonar, onde o ar dos alvéolos está em contato próximo com as paredes muito finas dos capilares sanguíneos, as moléculas de oxigênio passam para o sangue porque a pressão parcial de oxigênio no ar alveolar é superior à PO2 do sangue.
Por outro lado, a PO2 do sangue venoso que atinge o pomônio em condições de repouso é aproximadamente igual a 40 mmHg, enquanto ao nível do mar a PO2 alveolar é igual a aproximadamente 100 mmHg; conseqüentemente, o oxigênio se difunde de acordo com seu próprio gradiente de concentração (pressão parcial) dos alvéolos em direção aos capilares. Conceitualmente, a passagem será interrompida quando o PO2 no sangue arterial que sai dos pulmões se igualar ao atmosférico nos alvéolos (100 mmHg).
Conforme o sangue arterial atinge os capilares do tecido, o gradiente de concentração se reverte.De fato, em uma célula em repouso o PO2 intracelular é em média 40mmHg; Como, como vimos, o sangue na extremidade arterial do capilar tem uma PO2 de 100 mmHg, o oxigênio se difunde do plasma para as células. A difusão cessa quando o sangue capilar venoso atinge a mesma pressão parcial de oxigênio do sangue. ambiente intracelular, ou seja, 40 mmHg (em repouso) Durante o esforço físico a concentração de oxigênio no ambiente celular diminui e com ele a pressão parcial do gás (mesmo até 20 mmHg); conseqüentemente, a liberação de oxigênio do plasma ocorre de forma mais rápida e consistente.
Como vimos, a ingestão adequada de oxigênio pelo sangue que flui nos capilares pulmonares depende estritamente da pressão parcial do ar embalado nos sacos alveolares; vimos também como aqui a PO2 alveolar é normalmente (ao nível do mar) igual a 100 mmHg; se esse valor for excessivamente reduzido, a difusão do oxigênio do ar para o sangue é insuficiente e surge uma condição perigosa conhecida como hipóxia.
Hipóxia: pouco oxigênio no sangue
A pressão parcial do ar alveolar pode cair em grandes altitudes (porque a pressão atmosférica é reduzida) ou quando a ventilação pulmonar é inadequada (como acontece na presença de doenças pulmonares, como bronquite obstrutiva crônica, asma, doenças pulmonares fibróticas, edema pulmonar e enfisema).
A mesma situação ocorre quando a parede dos alvéolos se torna mais espessa ou a área de sua superfície é reduzida.A velocidade de difusão do oxigênio do ar para o sangue é de fato diretamente proporcional à área da superfície alveolar disponível e inversamente proporcional à espessura da membrana alveolar.
O enfisema, uma doença pulmonar degenerativa causada principalmente pela fumaça do cigarro, destrói os alvéolos reduzindo a área de superfície disponível para a troca gasosa; na fibrose pulmonar, por outro lado, a deposição de tecido cicatricial aumenta a espessura da membrana alveolar. Em ambos os casos, a difusão do oxigênio pelas paredes alveolares é muito mais lenta do que o normal.
A hipóxia também pode resultar de uma concentração reduzida de hemoglobina no sangue arterial. Doenças que diminuem a quantidade de hemoglobina nos glóbulos vermelhos ou seu número afetam negativamente a capacidade do sangue de transportar oxigênio. Em casos extremos, como em indivíduos que perderam quantidades significativas de sangue, a concentração de hemoglobina pode ser insuficiente para atender às necessidades de oxigênio das células; nesses casos, a única solução para salvar a vida do paciente é a transfusão de sangue.
Curva de Dissociação de Hemoglobina
A relação física entre a PO2 plasmática e a quantidade de oxigênio ligada à hemoglobina foi estudada in vitro e é representada pela característica curva de dissociação de hemoglobina.
Observando a curva mostrada na figura, pode-se observar que em uma PO2 igual a 100 mmHg (valor normalmente registrado na região alveolar) 98% da hemoglobina está ligada ao oxigênio.
Observe que em valores superiores a 100 mmHg a porcentagem de saturação de hemoglobina não aumenta mais, conforme evidenciado pelo achatamento da curva; pelo mesmo motivo, enquanto a PO2 alveolar permanecer acima de 60 mmHg, a hemoglobina fica saturada em mais de 90%, portanto mantém uma capacidade quase normal de transportar oxigênio no sangue. Para mais informações, consulte o artigo dedicado à hemoglobina e ao efeito Bohr.
Todos os fatores listados no artigo podem ser avaliados por meio de exames de sangue simples, como hemograma, dosagem de hemoglobina e saturação de oxigênio no sangue (percentual de hemoglobina saturada de oxigênio em relação ao total de hemoglobina presente no sangue).
