Hemoglobina e a tríade de Hemoglobina e a tríade de gases: NO, Ogases: NO, O22, CO, CO22

• Hemoglobinas ancestrais em bactérias: teriam surgido em atmosfera anóxica, porém contendo NO em níveis tóxicos

• Hemoglobinas recentes em bactérias: metabolizam NO e protegem contra a toxicidade mediada por NO e compostos derivados

desintoxicação por NO:desintoxicação por NO: função primordial da Hb (e Mb)?função primordial da Hb (e Mb)?

Uma das principais funções do NO é a regulação do fluxo sanguineo. O NO é liberado das células endoteliais a cada batimento cardíaco,

difundindo-se através da musculatura lisa e reagindo com proteínas que promovem o relaxamento dos vasos sanguíneos,

consequentemente aumentando o fluxo sanguineo local

ÓXIDO NÍTRICOÓXIDO NÍTRICO

molécula de pequeno tamanho e natureza lipofílica, difunde-se através da membrana em poucos milisegundos e decai rapidamente

propriedades pró- e antioxidantes, ação antimicrobiana intra- e extra-celular; toxicidade aumenta muito após reação com radicais superóxido

forma complexos com íons metálicos de metaloproteínas (hemoglobina, mioglobina, CCO, enzimas da cadeia respiratória)

sintetizado em vários tecidos: pulmões e vias aéreas, coração e vasos sanguíneos, músculo esquelético, hepatócitos

                                                                                   

          

                                                                                   

           Evidências sugerem que as hemácias consomem e liberam NO de modo

sequencial. Nas artérias, o sangue está saturado com O2 e o NO encontra-se ligado à hemoglobina. Nos pequenos capilares a Hb libera o O2 e promove a liberação de NO para fora da hemácia e de volta à parede do vaso. Apenas 1 em 10.000 Hb possuem NO; contudo, este mecanismo permitiria a regulação

do fluxo sanguineo em resposta a mudanças locais nos níveis de oxigenação.

ÓXIDO NÍTRICOÓXIDO NÍTRICO

HbO2 + NO nitrato + metahemoglobina (heme) HbO2 + NO SNO-Hb (resíduos de cisteína)

No sangue, a hemoglobina controla os níveis de NO, removendo o acúmulo e assegurando sua atividade como potente vasodilatador no

controle do fluxo sanguíneo nos capilares dos tecidos

NO + MbO2 nitrato + Mb (heme)

Na célula muscular cardíaca e esquelética, a mioglobina controla os níveis de NO e, assim, regula a taxa de liberação de O2 pelo capilar

sanguíneo e a taxa de utilização de O2 pela CCO

RESPOSTA LOCALÀ HIPÓXIA

vasodilatação(capilar sistêmico)

vasoconstrição (capilar alveolar)

PO2

PO2

PRESSÃO VASCULAR

circulação sistêmica circulação pulmonar120/80

30

10

25/8

12

8

Fluxo Sanguíneo Pulmonar pressão pressão pressão arterial alveolar venosa

Zona 1: pressão alveolar excedepressão arterial e o fluxo sanguíneoé muito reduzido nesta área

Zona 2: pressão arterial excedepressão alveolar e o fluxo sanguíneoaumenta em direção à base

Zona 3: pressão arterial e venosa excedem a pressão alveolar e aumentam em direção à base; resistência ao fluxo sanguíneo é mínima, capilares distendidos

O2 40CO2 45

O2 100CO2 40

O2 150CO2 0

artéria pulmonar(sangue venoso)

veia pulmonar(sangue arterial)

ar ambiente

PO2= 150mmHg PCO2 0

PO2= 40mmHg PCO2= 45mmHg

PO2 , PCO2

?

PCO

2

PO2 40 60 80 100 120 140

60

40

20

0

LOW V/QHIGH V/Q

0

Desigualdade V/Q e efeitos sobre a PO2 e PCO2 alveolar

VA/QFluxo(L / min)

Base Topo

VA

Q

VA/Q

Relação Ventilação - Perfusão

Vol VA Q VA/Q PO2 PCO2 pH (%) (L/min) (mmHg)

13 0,82 1,29 0,63 89 42 7,39

7 0,24 0,07 3,3 132 28 7,51

Desigualdade VA/Q e diferenças regionais nos parâmetros de trocas gasosas

V reduzida

Q elevada

PCO2 local PO2 local

contração músc.liso contração músc.liso

V reduzidaQ elevada

(vias aéreas) (vasos sanguíneos)

resistência vias aéreas resistência vascular

ventilaçãoperfusão

ventilação perfusão

Ajustes locais de ventilação e perfusão pulmonar