Transporte de dióxido de carbono pelo sangue

Três formas de transporte de dióxido de carbono

O processo de transporte começa após o dióxido de carbono deixar as células teciduais. Na corrente sanguínea, ele é distribuído e transportado em três formas principais:

1. Dissolução física. Parte do gás encontra-se no plasma em estado livre e dissolvido. Esta fração é relativamente pequena, representando cerca de 3 vol.%.
2. Compostos químicos no plasma. Esta é a principal via de transporte, respondendo por 50 vol.% do volume total. O gás é transportado na forma de hidrogenocarbonatos (bicarbonatos), em particular, bicarbonato de potássio (KHCO3) e bicarbonato de sódio (NaHCO3).
3. Compostos químicos nos eritrócitos. No interior das hemácias, o dióxido de carbono forma um complexo com a hemoglobina — a carbemoglobina. Esta forma responde por 5 vol.%. Além disso, parte do gás é transportada no eritrócito como bicarbonato de potássio (KHCO3).

Vale ressaltar que, no processo de transformações posteriores do ácido hemoglobínico (HHb), a carboemoglobina resultante é capaz de transportar um total de cerca de 15% de todo o dióxido de carbono.

Trocas gasosas nos tecidos e o fenômeno de Hamburger

Nos capilares sistêmicos dos tecidos, a direção do movimento do dióxido de carbono é estritamente definida: ele se difunde das células para o plasma e, em seguida, penetra no eritrócito. Dentro da célula, desenrola-se uma cascata de reações bioquímicas:

• A enzima anidrase carbônica catalisa a reação de hidratação: o dióxido de carbono se une à água, formando ácido carbônico (H2CO3).
• O ácido carbônico dissocia-se rapidamente em íons hidrogênio (H+) e íons bicarbonato (HCO3-).
• Paralelamente, ocorre a formação de ácido carbamino-hemoglobínico (HHbCO2) — a forma de ligação do gás com a hemoglobina.

Nessas condições, o efeito Haldane manifesta-se claramente: a oxiemoglobina (KHbO2) em um ambiente com alto teor de dióxido de carbono libera oxigênio para os tecidos com mais facilidade. Ao liberar o oxigênio, ela se une ao ácido carbônico, transformando-se em ácido hemoglobínico (HHb). Em sua essência, esse mecanismo ecoa o efeito Bohr.

A dinâmica iônica é acompanhada pelo desvio cloreto (fenômeno de Hamburger). Os íons HCO3- saem do eritrócito para o plasma de acordo com o gradiente de concentração, onde se combinam com os íons sódio, formando NaHCO3. Para manter a eletroneutralidade do eritrócito, os íons cloreto (Cl-) entram do plasma para o interior da célula. Os íons potássio liberados dentro da célula ligam o bicarbonato restante.

Trocas gasosas nos capilares pulmonares

Quando o sangue venoso chega aos pulmões, os processos fisiológicos ocorrem na direção inversa. O dióxido de carbono passa do eritrócito para o plasma e, em seguida, para o ar alveolar, enquanto o oxigênio dos alvéolos corre para o eritrócito.

O processo é impulsionado por dois fatores principais:

1. Gradiente de pressão. A pressão parcial do dióxido de carbono (pCO2) nos alvéolos é significativamente menor do que no plasma do sangue venoso. Além disso, o aumento do pO2 nos pulmões facilita a liberação do dióxido de carbono.
2. Oxigenação da hemoglobina. Ao entrar no eritrócito, o oxigênio converte a hemoglobina reduzida em oxiemoglobina (HbO2). A ligação do oxigênio aumenta drasticamente as propriedades ácidas da hemoglobina. Sendo um ácido mais forte, a oxiemoglobina desloca ativamente os íons hidrogênio, bem como os íons potássio dos bicarbonatos.

Os íons hidrogênio liberados interagem com o bicarbonato, e a anidrase carbônica inicia a reação de desidratação. O ácido carbônico se decompõe em água e dióxido de carbono, que deixa a célula. Simultaneamente, ocorre o desvio cloreto reverso: os íons bicarbonato retornam aos eritrócitos a partir do plasma, e os íons cloreto saem. Regra importante: a entrada de oxigênio nos tecidos ajuda o sangue a se ligar ao dióxido de carbono, e a oxigenação nos pulmões estimula sua liberação.

Curva de dissociação do dióxido de carbono

A dependência do teor de dióxido de carbono no sangue em relação à sua pressão parcial (pCO2) é exibida graficamente usando a curva de dissociação.

Este gráfico apresenta duas linhas: a vermelha para o sangue arterial e a azul para o venoso. A linha que conecta o ponto calculado do sangue arterial ao ponto venoso demonstra claramente as trocas gasosas reais — o volume real e a dinâmica da transição do dióxido de carbono.

Questões de aulas e exames

O que mais estudar sobre o tema

• Análise detalhada do efeito Bohr e sua relação fisiológica com o efeito Haldane
• Propriedades e transformações dos ácidos hemoglobínico e carbamino-hemoglobínico no eritrócito
• Mecanismos de manutenção do equilíbrio acidobásico do plasma sanguíneo
• Análise detalhada dos gráficos da curva de dissociação do dióxido de carbono

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