Transporte de oxigênio

Do Transporte de oxigênio representa um processo fisiológico no organismo no qual o oxigênio é transportado dos alvéolos para todas as células do corpo. Isso envolve processos físicos e químicos complexos que estão intimamente ligados uns aos outros. Se esses processos forem perturbados, o corpo pode não receber oxigênio suficiente.

O que é transporte de oxigênio?

Carboidratos, gorduras e proteínas são oxidados para gerar energia no organismo. Esta oxidação também é conhecida como combustão e requer oxigênio como reagente. No entanto, as oxidações devem ocorrer em todas as células do corpo para gerar energia, de modo que há necessidade de transportar o oxigênio do ar necessário para isso dos alvéolos pulmonares para todas as áreas do corpo. Isso só pode ser feito por meio de transporte de oxigênio.

O transporte de oxigênio depende de certas variáveis ​​e fatores físicos e químicos que influenciam. Existem duas formas de transporte possíveis. A maior parte do oxigênio é reversivelmente ligada a um átomo de ferro na hemoglobina por meio de uma ligação complexa. Em menor grau, o oxigênio também pode ser dissolvido diretamente no plasma sanguíneo.

O oxigênio se difunde dos alvéolos pulmonares (alvéolos) para o plasma sanguíneo. Quanto maior a pressão parcial nos alvéolos, mais oxigênio entra no sangue. O sangue rico em oxigênio flui primeiro para o ventrículo esquerdo e de lá é transportado como sangue arterial através das artérias para os órgãos e células-alvo.

Tanto a ligação reversível à hemoglobina quanto o oxigênio livremente dissolvido no plasma sanguíneo são liberados lá e atingem as células individuais. É aqui que é criado o dióxido de carbono, produto da combustão, que, junto com o oxigênio não utilizado, retorna à artéria pulmonar pela corrente sangüínea venosa. Nos pulmões, o dióxido de carbono é liberado e exalado e, ao mesmo tempo, novo oxigênio é absorvido pelo sangue através dos alvéolos.

Função e tarefa

A função mais importante do transporte de oxigênio é distribuir o oxigênio inalado uniformemente por todas as células do corpo. Isso representa o maior desafio do transporte de oxigênio.

Nas células do corpo, os carboidratos, gorduras e proteínas que transportam energia são oxidados com a liberação de energia. A energia sustenta todos os processos vitais. Se o suprimento de oxigênio fosse interrompido, as células afetadas morreriam. Quando há uma necessidade maior de oxigênio, como durante o trabalho físico, é necessário transportar mais oxigênio do que nas fases de repouso.

Nesse caso, é necessário que a diferença na concentração de oxigênio entre os alvéolos pulmonares e o plasma sanguíneo seja maior do que quando a demanda é menor. As frequências respiratória e cardíaca aumentam de acordo. A pressão parcial de oxigênio aumenta. Dessa forma, mais oxigênio é dissolvido no plasma sanguíneo ou ligado à hemoglobina.

A hemoglobina forma compostos complexos com o ferro, que após absorver a primeira molécula de oxigênio também pode ligar ainda mais moléculas de oxigênio. A unidade básica da hemoglobina, o heme, é um complexo de ferro (II) com quatro moléculas de globina.O átomo de ferro do heme pode ligar até quatro moléculas de oxigênio. Quando a primeira molécula de oxigênio é ligada, a conformação do heme é alterada de tal forma que a absorção posterior de oxigênio é ainda mais fácil. A cor da hemoglobina muda de vermelho escuro para vermelho claro.

A carga da hemoglobina depende de vários fatores físicos e químicos intimamente relacionados. Há um efeito cooperativo, que se manifesta em uma afinidade crescente da hemoglobina pelo oxigênio com sua carga mais elevada.

Um baixo valor de pH com alta pressão parcial de dióxido de carbono, entretanto, favorece uma liberação completa do oxigênio da hemoglobina. O mesmo se aplica se a temperatura aumentar. As mudanças nessas condições físicas ocorrem dentro do escopo de diferentes estados de atividade do corpo, de modo que o suprimento de oxigênio do organismo é coordenado de maneira ideal com um transporte de oxigênio em funcionamento normal.

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Doenças e enfermidades

Se o corpo não recebe mais oxigênio de maneira ideal, pode haver restrições funcionais e insuficiência dos órgãos afetados. O oxigênio não pode ser armazenado no corpo. Portanto, o transporte ativo de oxigênio deve ser mantido constantemente para todos os processos vitais. No entanto, se o suprimento de oxigênio for interrompido apenas por alguns minutos, o resultado são danos irreversíveis ou mesmo falência de órgãos.

Um bom funcionamento da circulação sanguínea é um pré-requisito para o transporte de oxigênio sem problemas. Perturbações do sistema circulatório devido a alterações vasculares arterioscleróticas, coágulos ou bloqueios sanguíneos podem prejudicar significativamente o fornecimento de oxigênio ao corpo.

Se os vasos sanguíneos se estreitam, a pressão sanguínea sobe para manter o suprimento de oxigênio aos órgãos. No caso de um ataque cardíaco, derrame ou embolia pulmonar, o suprimento de sangue e, portanto, o suprimento de oxigênio podem ser completamente bloqueados.

Outras causas para um suprimento insuficiente de oxigênio ao corpo são várias doenças cardíacas associadas a uma redução na capacidade de bombeamento. Estes incluem insuficiência cardíaca geral, arritmias cardíacas ou doenças inflamatórias do coração. Em última análise, isso significa que não há sangue suficiente para chegar aos órgãos-alvo relevantes.

No entanto, um fornecimento insuficiente de oxigênio ao organismo também pode resultar de doenças do sangue ou de certos tipos de envenenamento. Por exemplo, a molécula de monóxido de carbono compete com a molécula de oxigênio pelos locais de ligação na hemoglobina devido a uma estrutura molecular semelhante. O envenenamento por monóxido de carbono nada mais é do que um suprimento insuficiente de oxigênio, que pode levar à morte por asfixia.

Além disso, existem várias doenças genéticas do sangue que afetam a estrutura da hemoglobina e causam deficiência crônica de oxigênio. A anemia falciforme pode ser mencionada aqui como um exemplo. Outras formas de anemia (anemia) também resultam em uma constante falta de oxigênio.