ventilação, que consiste no processo através do qual o ar atmosférico alcança os alvéolos, para as trocas gasosas:
BIOFÍSICA
TRANSFUSÃO SANGÜÍNEA
REGULAÇÃO RESPIRATÓRIA DO pH
CONCEITOS GERAIS
Os principais mecanismos reguladores do equilíbrio ácido-base do organismo são os sistemas tampão, a regulação respiratória e a regulação renal. Esses mecanismos atuam em conjunto e, em circunstâncias normais, mantém inalterada a concentração de íons hidrogênio dos líquidos orgânicos, assegurando as condições ideais para a função celular. A alimentação e a atividade física produzem desvios do pH que são prontamente compensados, quando as funções respiratória e renal são adequadas.
Em determinados estados patológicos ou em certas alterações pulmonares ou renais, a produção de ácidos ou a retenção de bases no organismo pode ser tão intensa que os mecanismos de compensação se tornam incapazes de manter o equilíbrio adequado. Nessas condições, o sistema regulador colapsa e o pH dos líquidos orgânicos se altera, as funções celulares deterioram e quando a condição persiste em geral ocorre a morte do indivíduo.
Os sistemas tampão e os mecanismos respiratórios são os principais reguladores do pH dos líquidos do organismo diante de alterações bruscas do equilíbrio entre os ácidos e as bases.
VENTILAÇÃO PULMONAR
O pulmão humano possui cerca de 300 milhões de alvéolos, que equivalem a uma superfície de aproximadamente 70 metros quadrados, destinada a trocar gases com o ar atmosférico. A função respiratória se processa mediante três atividades distintas, mas inter-relacionadas e coordenadas:
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ventilação, que consiste no processo através do qual o ar atmosférico alcança os alvéolos, para as trocas gasosas: |
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perfusão, que consiste no processo pelo qual o sangue venoso alcança os capilares dos alvéolos, para as trocas gasosas: |
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difusão, que é o processo pelo qual o oxigênio da mistura gasosa alveolar passa para o sangue, ao mesmo tempo em que o dióxido de carbono (C02) contido no sangue passa para o gás dos alvéolos. |
O sistema respiratório pode ser representado de forma simplificada por uma membrana com enorme superfície em que, de um lado existe o ar atmosférico e do outro lado o sangue venoso. Através desta membrana, ocorrem as trocas gasosas. A enorme superfície disponível para as trocas gasosas permite que em um minuto o organismo possa eliminar até 200 ml de dióxido de carbono (C02). Por esta grande capacidade de eliminar o C02 do sangue, o pulmão é o mais importante regulador do equilíbrio ácido-básico do organismo. O mecanismo regulador respiratório pode manter o pH na faixa normal, variando a quantidade de dióxido de carbono eliminada nos alvéolos.
PRODUÇÃO DO DIÓXIDO DE CARBONO (C02)
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Figura 1. Representa o dióxido de carbono produzido pelo metabolismo, a sua pequena dissociação em íons e o equilíbrio sob a forma de C02 dissolvido e água. |
As etapas terminais do metabolismo celular consistem na combustão da glicose e de outros metabólitos, com liberação de energia química e produção de dióxido de carbono e água. O dióxido de carbono formado no organismo difunde-se para os líquidos intersticiais e destes para o sangue. O dióxido de carbono (C02) combina-se com a água (H20), para formar o ácido carbônico (H2C03); uma pequena parte se dissocia nos íons bicarbonato (HC03-) e hidrogÊnio (H+), conforme esquematizado na figura 1. A maior parte do ácido carbônico existe no sangue como C02 dissolvido e água, em equilíbrio. O dióxido de carbono é transportado pelo sangue venoso para os capilares pulmonares, sob três formas:
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Gás dissolvido - Cerca de 5% do C02 é transportado simplesmente dissolvido na água do plasma. |
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Íon bicarbonato - Cerca de 75% do total de C02 é transportado sob a forma de íon bicarbonato, produto da reação com a água das hemácias, catalisada pela enzima anidrase carbônica, que toma a reação 5.000 vezes mais rápida. O íon hidrogênio resultante da reação é captado pela hemoglobina (sistema tampão das hemácias). |
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Combinado à hemoglobina - Os restantes 25% do C02 ligam-se a hemoglobina em local diferente do que se liga o oxigênio, mediante uma ligação química facilmente reversível, para transporte pelo sangue (carbamino hemoglobina). |
ELIMINAÇÃO DO DIÓXIDO DE CARBONO
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Figura 2. Representa a eliminação do C02 muito volátil, ao nível da membrana alvéolo-capilar. |
A produção diária de dióxido de carbono é elevada e depende da atividade metabólica dos indivíduos. O índice metabólico é o fator determinante da produção do C02 e, portanto, da sua eliminação pelos pulmões. Os gases têm um comportamento especial quando estão em solução. A quantidade de gás existente em uma solução é medida pela sua pressão parcial, ou seja, a pressão ou a tensão exercida pelo gás na solução, independente da presença de outros gases. A pressão parcial é proporcional a quantidade de gás existente na solução. Por essa razão, a quantidade de C02 existente no sangue é medida pela sua pressão parcial. A pressão parcial do dióxido de carbono é representada pelo símbolo PCO2.
Nos capilares alveolares, o dióxido de carbono do sangue venoso se difunde para o gás dos alvéolos. A difusão do C02 para os alvéolos é comandada pela diferença de pressão parcial (PCO2) entre o sangue venoso e o gás alveolar; esta difusão rapidamente equilibra a pCO2 do sangue com a PCO2 do gás dos alvéolos pulmonares. A eliminação do C02, reduz a quantidade de ácido carbônico, conforme representado na figura 2. A redução do C02 do sangue, elimina ácido e eleva o pH.
O aumento da quantidade de dióxido de carbono no sangue, altera o pH para o lado ácido; a redução da quantidade (ou da tensão parcial) do dióxido de carbono no sangue, altera o pH para o lado alcalino. É com base nessa relação que o sistema respiratório modifica o pH.
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