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Função Sangüínea 1. Introdução 1.1. Mb versus necessidade de um sistema de distribuição 1.2. Funções do Sangue (Tabela 2.1) 1.3. Peculiaridades do Sangue.

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1 Função Sangüínea 1. Introdução 1.1. Mb versus necessidade de um sistema de distribuição 1.2. Funções do Sangue (Tabela 2.1) 1.3. Peculiaridades do Sangue (transporte de gases e coagulação) 1.4. Objetivo do capítulo: papel do sangue no transporte dos gases e as propriedades que servem para este fim 2. Pigmentos Respiratórios (Tabela 2.2, Figura 2.1)

2 Função Sangüínea (cont.) 3. Curvas de Dissociação do Oxigênio (CDO) 3.1. O que significam 3.2. Fatores que influenciam (Mb, pH, Tº, íons,CO 2 etc) 3.3. CDO de Hb de peixes 3.4. CDO de pigmentos de invertebrados 4. Curvas de dissociação do CO 2

3 Tabela 2.1. As Funções do Sangue 1.Transporte de : a) nutrientes do TD para os tecidos (ex.: tecido adiposo) b) metabólitos [ácido láctico do músculo para o fígado] c) produtos de excreção a partir dos tecidos (uréia) d) gases (O 2 e CO 2 ) entre os órgãos respiratórios e tecidos e) hormônios [Adrenalina (rápido), GH (lento)] f) células de função não-respiratória (leucócitos). g) calor de órgãos mais profundos para a superfície a fim de dissipação [animais grandes e de alta Mr]

4 Funções do Sangue (cont.) 2. Transmissão de força: - para locomoção (minhocas) - para quebrar exoesqueleto durante a muda (crustáceos) - para movimento de órgãos (pênis, sifão de bivalves) - para expansão de patas (aranhas) - para UF nos capilares dos rins.

5 Funções do Sangue (cont.) 3. Coagulação, característica para proteger contra perda de sangue 4. Manutenção do milieu interieuradequado para células [pH, íons, nutrientes etc.]

6 Curvas de Dissociação do Oxigênio Vantagens da curva sigmoidal: Se a PO 2 alveolar cair de 100 para 60mmHg a saturação da oxi-Hb fica quase constante (proteção contra anoxia tecidual) Ao contrário do plasma a Hb não se combina com o O 2 de um modo linear com o aumento da PO 2

7 Pigmentos Respiratórios: proteínas contendo metais (Fe ou Cu) Como o O 2 é transportado no sangue : - dissolvido em solução ( solubilidade em soluções aquosas) 0,2ml O 2 /100ml de sangue (mamíferos) - a solubilidade varia inversamente com a T° (importância para animais ectotérmicos?) - O 2 carreado pela Hb : 20 ml O2/100 ml de sangue (100X mais) - Homem: 0,3ml/100ml sangue Um Qh normal de 5L/min levaria apenas 15ml O 2 /min aos tecidos, que consomem, no mínimo, 250ml/min. - Se não houvesse outro mecanismo de carrear O 2 : este consumo exigiria um Qh de 83L/min. Máximo de atletas bem treinados: 30L/min

8 Pigmentos Respiratórios: proteínas contendo metais (Fe ou Cu) Pigmentos respiratórios mais comuns: - Hemoglobina (Hb): Fe – vertebrados, equinodermos, anelídeos, moluscos, larva de insetos, plantas. - Hemeritrina (Ht): Fe – anelídeos - Clorocruorina (Ch): Fe – anelídeos - Hemocianina (Hc): Cu - moluscos

9 Tabela 2.2- Massas Moleculares e Localização dos Pigmentos

10 Como os pigmentos respiratórios funcionam? Se ligam reversivelmente ao O 2 Hb + O 2 HbO 2 Para funcionar efetivamente a Hb deveria: - Ligar-se ao O 2 a PO 2 (pulmões, eqn. tende para a direita) - Liberar O 2 a PO 2 (tecido em atividade, eqn tende para esquerda).

11 Cooperatividade A ligação do O 2 muda a conformação das subunidades da Hb. A entrada do primeiro O 2 na molécula de Hb é muito difícil, mas qdo a 1a. Molécula penetra, o grupamento heme oxigenado interage com os demais, abrindo caminho para que outras moléculas de O 2 penetre na Hb.

12 Estrutura da Hemoglobina

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14 Fatores que interferem na CDO 1. Temperatura 2. pH 3. [fosfatos orgânicos] 4. CO 2 5. Íons inorgânicos, força iônica

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16 Altitude Simulada: novo tipo de doping? Treinamento hipóxico: utilizado por atletas (corredores, nadadores, boxeadores) em busca de melhor condicionamento físico. O desempenho de atletas pode aumentar em até 40%

17 Efeito do pH (Efeito de Bohr) CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - Diminuição do pH (aumento de [H + ]) Diminuição da afinidade (maior P 50 ) - H + se liga aos aminoácidos da Hb causando mudanças conformacionais Desvio da CDO para a direita - redução da afinidade - favorece a liberação de O 2

18 CDO e Tamanho Corporal

19 Curva de Dissociação de Peixes: Efeito de Root

20 Curvas de Dissociação dos Pigmentos Respiratórios de Invertebrados Daphnias quando mantidas em água com baixo O 2 aumentam a [Hb] Auxilia sua sobrevivência em águas tão pobres em O 2 que são letais para Daphnias sem Hb

21 Curvas de Dissociação dos Pigmentos Respiratórios de Invertebrados Hemocianina do sangue Mioglobina (músculo da rádula) do molusco Cryptochiton

22 Curvas de Dissociação dos Pigmentos Respiratórios de Invertebrados Hemeritrina do sangue e fluido celômico do verme ipunculídeo Dendrostomum zostericolum

23 Transporte de CO 2 ~7% em solução ~23% ligado a Hb (aminoácidos) ~70% como HCO muito mais solúvel em água do que o CO 2 CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - lentorápido

24 Curva de dissociação do dióxido de carbono A quantidade de CO 2 captada pelo sangue depende também de sua pressão parcial A CDC é diferente entre sangue oxigenado e desoxigenado A HbO 2 é um ácido mais forte que a Hb. Daí o sangue oxigenado liga menos CO 2 - efeito de Bohr visto de outro lado. Hb + O 2 HbO 2 + CO 2 puxa o equilíbrio da eqn para a esquerda, na direção do ácido mais fraco (Hb). Isto tende a liberar mais O 2 (efeito de Bohr).

25 Anidrase Carbônica (AC) Ocorre nas hemáceas, rins, epitélio do estômago, pâncreas e glândulas salivares, mas não no plasma CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - AC Inibidores desta enzima (tratamento de disfunção renal) tem baixa toxicidade; completa inibição causa pouco efeito no transporte de CO 2. Sua inibição é crítica para a regulação do equilíbrio ácido-básico (importante para o efeito de Bohr)

26 Adaptações Respiratórias às Altas Altitudes Peromyscus maniculatus Llama glama

27 Adaptações das Lhamas Desvio da CDO para a esquerda (baixa P 50 ) Aumento do teor de Hb das hemáceas (aumenta a extração de O 2 ) Baixas concentrações de DPG (aumenta a afinidade da Hb pelo O 2 )

28 CDO das Lhamas

29 Adaptações do camundongo cervo Desvio da CDO para a esquerda Aumento do teor de Hb nos eritrócitos Baixos níveis de DPG É importante que camundongos e lhamas não desviem a CDO demais para a esquerda senão perderiam a capacidade de liberar O 2 para os tecidos.

30 CDO do camundongo cervo

31 DPG versus afinidade da Hb DPG P50 afinidade Lhamas e camundongos regulam a afinidade alterando a razão DPG/Hb (Schmidt-Nielsen, 1997).

32 Adaptações do homem às altas altitudes Ventilação pulmonar: ( Freqüência Respiratória disponibilidade de O 2 nos alvéolos Problemas: perda de CO 2 desequilíbrio ácido-básico doença das montanhas (cefaléia, insônia, anorexia, náusea, vômito e tontura) + desidratação

33 Adaptações do homem às altas altitudes Sistema CV fh e Q h circulação para os músculos descarregam O 2 e captam CO 2 para os alvéolos – estresse para o coração; pode afetar pessoas predispostas a doenças cardíacas.

34 Adaptações do homem às altas altitudes Variação na composição do sangue (+) medula produção de eritrócitos e Hb + vol. plasma

35 Himalaias Andes

36 Himalaias


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