Respiração e o Transporte gasoso – Como funciona e O que é

A respiração envolve um complexo mecanismo onde importam a pressão dos gases, a composição química do sangue e centros nervosos especiais.

Neste artigo falaremos sobre Respiração e o Transporte gasoso – Como funciona e O que é.

O alvéolo está cheio de ar, que lhe retesa as paredes. Essas pare­des são permeáveis e, por isso, deixam escapar o ar num meio onde a pressão externa é menor.  Da pressão gasosa que infla o alvéolo, 21% ficam por conta do oxigênio do ar atmosférico que se respira.

Quando o sangue envolve o alvéolo, parte do oxigênio escapa pelos poros microscópicos e penetra o sangue, porque a proporção de oxigênio do sangue que vai para os pulmões é bem menor do que a proporção de oxigênio no ar alveolar.

Inversamente, o gás carbônico passa para dentro do alvéolo por­que sua concentração no sangue é maior do que no ar interior do alvéolo.

Restabelecido o equilíbrio, os movimentos respiratórios es­vaziam parcialmente o saco alveolar e voltam a enchê-lo com ar novo, outra vez mais concentrado em oxigênio e menos concentra-doem gás carbônico. A proporção de gases volta a desequilibrar-se e o ciclo se repete indefinidamente.

Mas o mecanismo das trocas gasosas na respiração não se baseia na simples diferença de pressão entre os gases. Nem o oxigênio e nem o gás carbônico se misturam com o sangue apenas na fonna simples de solução.

Se fosse assim, seria preciso um volume de sangue dezenas de vezes maior que o real. Somente uns 5% de todo o oxigênio estão contidos no plasma em forma de solução. O resto aparece em forma de combinação química com a hemoglobina, substância fundamental dos glóbulos vermelhos do sangue.

Respiração e o Transporte gasoso – Como funciona e O que é:

O PAPEL DA HEMOGLOBINA

O oxigênio combina-se mui­to facilmente com o ferro, elemento fundamental na composição da hemoglobina. Cada molécula de hemoglobina pode ligar-se a quatro moléculas de oxigênio, por causa da afinidade do oxigênio com o feno contido na hemoglobina. O resultado é uma combina­ção chamada oxicinoglobina.

Apesar da afinidade química, a saturação da hemoglobina pelo oxigênio depende muito da pressão. Quando a pressão de oxigênio é muito alta, sua combinação com á hemoglobina ocorre em núme­ro muito maior de moléculas.

A pressão interior dos alvéolos, quando completamente cheios de ar, chega a 100 milímetros de mercúrio (100 mm Hg). Sob essa pressão, o oxigênio satura quase completamente a hemoglobina do sangue.

Se a pressão for reduzida, o oxigênio irá se descombinando, na mesma proporção em que se combina quando a pressão aumenta. A pressão alveolar é de 80-100 mm Hg.

Mas nos tecidos que o sangue vai banhar, a pressão é muito menor: uns 20-30 mm Hg. Ainda assim, essa pressão bastaria para manter o oxigênio ligado à hemoglobina e pelo menos uns 80-90% da hemoglobina continua­riam saturados.

Conclui-se, então, que a queda de pressão é insuficiente para o sangue transferir às células o oxigênio nele contido. Mas um se­gundo fator interfere no fenômeno: a temperatura.

Mesmo que a pressão seja elevada, o oxigênio não se combinará perfeitamente cem a hemojlobina se a temperatura for muito alta, pois o calor mantém as moléculas em movimento, tornando-as instáveis.

Nos pulmões, a ventilação constante mantém a temperatura bai­xa. Mas, já ao nível dos tecidos, o trabalho de milhões de células – cada uma delas uma fábrica microscópica – mantém a região mais aquecida e sem ventilação.

Portanto, quando o sangue chega às células, vai encontrar ao mesmo tempo temperatura mais alta e pressão mais baixa.

A combinação dos dois fatores consegue o que não se realizaria por ação de apenas um deles isoladamente: boa parte das moléculas de oxigênio se destaca da hemoglobina e passa para dentro da célula. Assim realizando a respiração.

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RESPIRAÇÃO – GÁS CARBÔNICO

O transporte de gás carbônico sofre a mesma limitação do de oxigênio. É muito pequena a quantidade que pode ser transportada pelo sangue em forma de solução sim­ples.

O gás carbônico (CO2) precisa igualmente se combinar com outras moléculas, para formar substâncias capazes de serem veicu­ladas facilmente pelo sangue.

E, como a oxiemoglobina, essa com­binação precisa ser facilmente desfeita, para que possa processar-se a operação de descarga, quando o CO2 chega aos pulmões. Essa combinação se faz com a hemoglobina.

Uns 20% do CO2 que se encontra no sangue em forma combinada são representados pelas moléculas que aderem a moléculas de he­moglobina para formar a carboxiemoglobina. O restante do CO2 combinado encontra-se sob a forma de bicarbonato. Além dessas formas combinadas, o CO2 existe também em forma de soluções simples.

PROCESSO DINÂMICO

Tudo isso posto em ação resulta no seguinte processo fisiológico:

1) o sangue venoso, carregado de CO2 em solução simples e nas duas formas combinadas, chega aos pulmões e rodeia o alvéo­lo inflado de ar atmosférico.

Simultaneamente, estabelecem-se duas correntes gasosas. O CO2 em forma de solução passa para dentro do alvéolo, através da membrana permeável, ao mesmo tempo em que parte do oxigênio passa do alvéolo para o sangue, sob a forma de solução simples.

Nessa fase, as primeiras opera­ções de carga e descarga obedecem apenas a um fator isolado: a diferença de pressões. A pressão de oxigênio dentro do alvéolo é grande e no sangue, pequena: por isso o oxigênio passa para o sangue.

A pressão do CO2 é alta dentro do sangue e baixa dentro do alvéolo; portanto, ele se transfere para o interior do alvéolo;

2) como resultado da passagem de CO2 em solução para dentro do alvéolo, alivia-se a pressão de CO2 no plasma. Com essa queda de pressão, as moléculas de CO2 que estão ligadas à hemoglobina começam a libertar-se e a passar para o alvéolo, atraídas pela pres­são de CO2 mais baixa que no sangue;

à medida que vai passando para dentro dos alvéolos, o CO2 cede lugar ao oxigênio, que aumenta sua pressão sobre a hemoglo­bina, até saturá-la;

4) o sangue volta dos pulmões com o teor de CO2 rebaixado e com o de oxigênio elevado. Quando encontrar situação de menor pressão e maior temperatura, ao nível dos tecidos, o processo se repetirá em sentido inverso. E completa-se o ciclo com o retorno do sangue venoso aos pulmões. Desta forma acontece nossa respiração.

CONTROLE ELÉTRICO

Os movimentos respiratórios, apa­rentemente tão simples, são determinados por um complexo meca­nismo de dispositivos nervosos. Admite-se que existam quatro cen­tros respiratórios em cada metade do bulbo encefálico: inspirató­rio, expiratório, pneumotáxico e apnêutico.

Todas essas estruturas possuem uma porção sensitiva e uma porção motora. Os receptores nervosos do pulmão enviam impulsos sensitivos aos centros inspi­ratório e expiratório por intermédio do nervo vago.

Quando, após uma inalação profunda, os pulmões são completamente distendidos pela entrada de ar, ocorre ativação do centro expiratório que pro­move a exalação; logo que esta se completa e a estrutura pulmonar relaxa, o centro inspiratório é novamente ativado, dando inicio a novo ciclo de respiração.

A função dos centros pneumoterápico e apopnêustico ainda não é bem conhecida Sabe-se, porém, que as células nervosas do primeiro im­pedem a estimulação constante do centro inspiratório pelo centro apnêutico.

Quando o centro pneumotáxico falha – em decorrência de certas lesões bulbares, por exemplo -, o indivíduo passa a apre­sentar uma atividade inspiratória constante, chamada apneusia. Acredita-se que todos os centros constituam uma espécie de com­plexo auto-regulador.

CONTROLE QUÍMICO

A composição química do sangue, com suas variações de concentração de CO2 e de oxigênio, também interfere no mecanismo físico, como um fator de regulagem da respi­ração.

O conjunto de centros respiratórios é muito sensível às varia­ções desses gases sobre outras estruturas relativas ao processo respi­ratório, atuando como aceleradoresou frenadores. Uma dessas estru­turas localiza-se no seio carotídeo, e a outra, no arco aórtico.

Têm os nomes de corpúsculo caro! ídeo e corpúsculo aórtico, respectiva­mente. No interior dos corpúsculos existem células sensitivas espe­ciais, chamadas quimiorreceptores. Quando o nível de CO2 se ele­va e o de oxigênio baixa, os quimiorreceptores mandam um sinal em código para os centros respiratórios se ativarem. –

Mas nos próprios centros respiratórios ocorre uma sensibilidade semelhante. Os centros, por assim dizer, analisam continuamente o sangue que passa por eles e aceleram seus impulsos nervosos em resposta direta às variações.

Por essa razão, ninguém pode reter por muito tempo a respiração. Quando o nível de CO2 ultrapassa certos limites, a ação dos centros respiratórios sobre os músculos do aparelho é irresistivelmente intensa.

Neste artigo falamos sobre Respiração e o Transporte gasoso – Como funciona e O que é.

Imagem- awebic.com



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