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)
Função Sangüínea (cont.)

3. Curvas de Dissociação do Oxigênio
(CDO)

3.1. O que significam

3.2. Fatores que influenciam (Mb, pH, Tº,
íons,CO2 etc)

3.3. CDO de Hb de peixes

3.4. CDO de pigmentos de invertebrados
 4. Curvas de dissociação do CO2
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 (O2 e CO2) 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]
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.
Funções do Sangue (cont.)
3. Coagulação, característica para
proteger contra perda de sangue
4. Manutenção do “milieu
interieur”adequado para células
[pH, íons, nutrientes etc.]
Curvas de Dissociação do Oxigênio
• Ao contrário do plasma a
Hb não se combina com o
O2 de um modo linear com o
aumento da PO2
• Vantagens da curva
sigmoidal: Se a PO2
alveolar cair de 100 para
60mmHg a saturação da
oxi-Hb fica quase constante
(proteção contra anoxia
tecidual)
Pigmentos Respiratórios: proteínas contendo
metais (Fe ou Cu)

Como o O2 é transportado no sangue :
- dissolvido em solução (↓ solubilidade em soluções aquosas)
0,2ml O2 /100ml de sangue (mamíferos)
- a solubilidade varia inversamente com a T° (importância para
animais ectotérmicos?)
- O2 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 O2/min aos tecidos, que consomem, no mínimo,
250ml/min.
- Se não houvesse outro mecanismo de carrear O2: este consumo
exigiria um Qh de 83L/min. Máximo de atletas bem treinados:
30L/min
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
-
-
Tabela 2.2- Massas Moleculares e Localização dos Pigmentos
Pigmento
Nas células
Animal
Hemoglobina
mamíferos
Aves
Peixe
Ciclóstomos
Lampetra
Myxine
Poliquetas
Notomastus
Equinodermas
Thyone
Moluscos
Arca
Insetos
Gastrophilus
Massa
molecular
ca. 68.000a
ca. 68.000a
ca. 68.000a
19.100
23.100
3.000.000
3.000.000
1.539.000
31.400
33.600
34.000
Poliquetas
Spirographis
Sipunculus
Phascolosoma
2.946.000
23.600
3.400.000
66.000
120.000
Hemocianina
a
Oligoquetas
Lumbricus
Poliquetas
Arenicola
Serpula
Moluscos
Planorbis
Insetos
Chironomus
Massa
molecular
36.000
Clorocruorina
Hemeritrina
No plasma
Animal
A massa molecular da mioglobina é 17.000.
Gastrópodes
Helix
Cefalópodes
Rossia (lula)
Octopus
Eledone
Aracnídeos
Limulus
Crustacea
Pandalus
Palinurus
Nephrops
Homarus
6.680.000
3.316.000
2.785.000
2.791.000
1.300.000
397.000
337.000
812.000
803.000
Como os pigmentos respiratórios
funcionam?


Se ligam reversivelmente ao O2
Hb + O2  HbO2
Para funcionar efetivamente a Hb deveria:
- Ligar-se ao O2 a ↑PO2 (pulmões, eqn. tende
para a direita)
- Liberar O2 a ↓PO2 (tecido em atividade, eqn
tende para esquerda).
Cooperatividade

A ligação do O2 muda a conformação das
subunidades da Hb.
 A entrada do primeiro O2 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 O2 penetre na Hb.
Estrutura da Hemoglobina
Fatores que interferem na CDO
1. Temperatura
2. pH
3. [fosfatos orgânicos]
4. CO2
5. Íons inorgânicos, força iônica
Lhamas
Vicuňa
Altitude Simulada: novo tipo de
doping?
O desempenho de atletas pode
aumentar em até 40%
Treinamento hipóxico: utilizado por
atletas (corredores, nadadores,
boxeadores) em busca de melhor
condicionamento físico.
Efeito do pH (Efeito de Bohr)
CO2 + H2O  H2CO3  H+ + HCO3 Diminuição do pH (aumento de [H+])
 Diminuição da afinidade (maior P50)
- H+ se liga aos aminoácidos da Hb causando
mudanças conformacionais
 Desvio da CDO para a direita
- redução da afinidade
- favorece a liberação de O2
CDO e Tamanho Corporal
Curva de Dissociação de Peixes:
Efeito de Root
Curvas de Dissociação dos Pigmentos
Respiratórios de Invertebrados
Daphnias quando mantidas
em água com baixo O2
aumentam a [Hb]
Auxilia sua sobrevivência em águas
tão pobres em O2 que são letais para
Daphnias sem Hb
Curvas de Dissociação dos Pigmentos
Respiratórios de Invertebrados
Hemocianina do sangue
Mioglobina (músculo da
rádula) do molusco
Cryptochiton
Curvas de Dissociação dos Pigmentos
Respiratórios de Invertebrados
Hemeritrina do sangue
e fluido celômico do verme
ipunculídeo Dendrostomum
zostericolum
Transporte de CO2

~7% em solução
 ~23% ligado a Hb (aminoácidos)
 ~70% como HCO3- muito mais solúvel em água do que o CO2
CO2 + H2O  H2CO3  H+ + HCO3lento
rápido
Curva de dissociação do dióxido de
carbono
• A quantidade de CO2 captada pelo sangue depende também
de sua pressão parcial
• A CDC é diferente entre sangue oxigenado e desoxigenado
• A HbO2 é um ácido mais forte que a Hb. Daí o sangue
oxigenado liga menos CO2- efeito de Bohr visto de outro lado.
• Hb + O2  HbO2
+ CO2 puxa o equilíbrio da
eqn para a esquerda, na direção
do ácido mais fraco (Hb). Isto
tende a liberar mais O2(efeito
de Bohr).
Anidrase Carbônica (AC)

Ocorre nas hemáceas, rins, epitélio do estômago,
pâncreas e glândulas salivares, mas não no plasma
CO2 + H2O  H2CO3  H+ + HCO3-
AC
• Inibidores desta enzima (tratamento de disfunção renal)
tem baixa toxicidade; completa inibição causa pouco efeito
no transporte de CO2.
• Sua inibição é crítica para a regulação do equilíbrio
ácido-básico (importante para o efeito de Bohr)
Adaptações Respiratórias às
Altas Altitudes
Peromyscus maniculatus
Llama glama
Adaptações das Lhamas

Desvio da CDO para a esquerda (baixa P50)
 Aumento do teor de Hb das hemáceas
(aumenta a extração de O2)
 Baixas concentrações de DPG (aumenta a
afinidade da Hb pelo O2)
CDO das Lhamas
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 O2
para os tecidos.
CDO do camundongo cervo
DPG versus afinidade da Hb
DPG
P50
afinidade
Lhamas e camundongos regulam a afinidade alterando
a razão DPG/Hb (Schmidt-Nielsen, 1997).
Adaptações do homem às altas
altitudes

Ventilação pulmonar:
( Freqüência Respiratória 
disponibilidade de O2 nos alvéolos
Problemas:  perda de CO2  desequilíbrio
ácido-básico  doença das montanhas
(cefaléia, insônia, anorexia, náusea, vômito
e tontura) + desidratação
Adaptações do homem às altas
altitudes

Sistema CV
 fh e Qh   circulação para os músculos
 descarregam O2 e captam CO2 para os
alvéolos – estresse para o coração; pode
afetar pessoas predispostas a doenças
cardíacas.
Adaptações do homem às altas
altitudes

Variação na composição do sangue
(+) medula   produção de eritrócitos e Hb
+ vol. plasma
Andes
Himalaias
Himalaias