O que ocorre com o oxigênio e gás carbônico do sangue?

O transporte de gases respiratórios é essencial à manutenção da vida. Por forma a manter o metabolismo celular, nomeadamente a respiração celular - processo responsável pela produção da energia de que o organismo necessita -, as células precisam de receber, constantemente, oxigénio e libertar vários metabolitos, entre os quais o dióxido de carbono, resultante da quebra da molécula de glicose.

O transporte dos gases é feito pela corrente sanguínea, que assegura o seu fluxo entre os pulmões e todas as células do organismo. No entanto, embora sendo ambos transportados pelo sangue, o oxigénio e o dióxido de carbono utilizam diferentes vias de transporte.

O oxigénio, inspirado ao nível dos pulmões, difunde-se para o interior dos capilares pulmonares, para o sangue, onde irá ser transportado até às células, sob duas formas: dissolvido no plasma ou ligado à hemoglobina, no interior dos glóbulos vermelhos.

O oxigénio é relativamente insolúvel na água, pelo que apenas cerca de 3 ml (2%) irão ser transportados dissolvidos no plasma, por cada litro de sangue.

O principal modo de transporte deste gás respiratório é concretizado através da sua associação à hemoglobina, molécula com a qual tem grande afinidade, estabelecendo uma reação reversível, em que se forma oxiemoglobina (hemoglobina associada ao oxigénio). Cada molécula de hemoglobina é capaz de transportar quatro moléculas de oxigénio, existindo cerca de 280 000 000 em cada glóbulo vermelho.

Nos capilares sanguíneos, junto às células recetoras, o oxigénio desliga-se da hemoglobina e liberta-se do plasma, difundindo-se para as células dos tecidos e órgãos, onde a sua concentração é mais baixa.

O dióxido de carbono pode ser transportado por três vias: dissolvido no plasma (cerca de 8% do total transportado), ligado à hemoglobina (11%) e, em maior quantidade, sob a forma de ião hidrogenocarbonato (HCO-3). Embora a formação deste ião possa ser espontânea, ela ocorre a uma velocidade baixa, sendo o processo acelerado pela atuação de uma enzima, existente nos glóbulos vermelhos, a anidrase carbónica. O mecanismo de reação é simples: o dióxido de carbono difunde-se das células para o sangue, reage com a água no interior das hemácias, sob a catálise da anidrase carbónica, formando-se o ião hidrogenocarbonato e H+. O HCO-3 passa para o plasma, onde é transportado, e o H+ liga-se à hemoglobina, acelerando a libertação do oxigénio. A reação é invertida nos pulmões, libertando-se o dióxido de carbono para o interior dos alvéolos pulmonares.

A hematose é um fenômeno da respiração pulmonar que ocorre no interior dos alvéolos pulmonares e consiste na troca do sangue venoso (rico em gás carbônico) em sangue arterial (rico em oxigênio). Como nos alvéolos pulmonares a concentração de oxigênio é bem maior do que a encontrada nos capilares sanguíneos, o gás oxigênio presente nos alvéolos pulmonares passa para os capilares sanguíneos através da difusão*. Depois, penetra nas hemácias e se combina com a hemoglobina (Hb), pigmento respiratório que apresenta quatro cadeias de aminoácidos combinadas com um grupo que contém ferro (o grupo heme).

Presente no sangue de todos os vertebrados, a hemoglobina tem a capacidade de se combinar com quatro moléculas de oxigênio, formando a oxiemoglobina (HbO2). Na forma de oxiemoglobina, o oxigênio é transportado para todas as partes do corpo, sendo liberado nos tecidos, onde o oxigênio se dissocia da oxiemoglobina e se espalha no citoplasma da célula, sendo utilizado pelas mitocôndrias no processo de respiração celular. Acredita-se que existam cerca de 250 milhões de moléculas de hemoglobina no interior de uma hemácia. Dessa forma, então, podemos dizer que cada hemácia carrega em torno de um bilhão de moléculas de oxigênio.

Ao realizar a respiração celular, as células produzem gás carbônico, sendo que a concentração desse gás fica maior no interior da célula       e, por esse motivo, ele passa por difusão para os capilares sanguíneos, onde aproximadamente 23% se associam a grupos amina da hemoglobina, formando a carboemoglobina ou carbaminoemoglobina; e 7% se encontram dissolvidos no plasma sanguíneo. A maior parte do gás carbônico reagirá com a água no interior das hemácias, formando o ácido carbônico (H2CO3), reação que será acelerada pela enzima anidrase carbônica. O ácido carbônico irá se quebrar em íons H+ (que se associam a moléculas de hemoglobina, formando a desoxiemoglobina) e em íons bicarbonato (HCO3-, que se encontram dissolvidos no plasma sanguíneo, na forma de bicarbonato de sódio, onde auxiliam no controle da acidez do sangue).

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Ao chegar aos capilares sanguíneos que recobrem os alvéolos pulmonares, o íon bicarbonato (HCO3-) penetra nas hemácias novamente e se reassocia ao íon H+, formando mais uma vez o ácido carbônico (H2CO3), que se transformará em água e gás carbônico. O gás carbônico será levado para os alvéolos pulmonares através da difusão e será eliminado do organismo pelo processo da expiração.

O monóxido de carbono (CO) que é lançado pelos escapamentos dos automóveis é um gás inodoro altamente tóxico produzido pela combustão incompleta de substâncias orgânicas. Esse gás é capaz de se combinar com a hemoglobina, originando a carboxiemoglobina. Uma vez combinada com o monóxido de carbono, a hemoglobina se inutiliza de forma irreversível, não conseguindo mais transportar oxigênio, necessário a todas as células do corpo. A alta concentração de monóxido de carbono pode levar à morte por asfixia.

*difusão:movimento de partículas da região em que elas estão mais concentradas, para outra em que sua concentração é menor.

O que ocorre com o oxigênio e o gás carbônico de sangue?

O que ocorre com o oxigênio e o gás carbônico do sangue quando este último passa pelos alvéolos?

O que ocorre com oxigênio e o gás carbônico quando o sangue chega aos tecidos do corpo?

O que acontece com o oxigênio que passa para o sangue?