Transporte e Oferta de Oxigénio

O transporte e a oferta de oxigénio descrevem como o oxigénio, uma vez carregado no pulmão, é transportado no sangue e levado aos tecidos. Como o oxigénio é pouco solúvel no plasma, quase todo ele é transportado ligado à hemoglobina, e a quantidade entregue depende do produto do conteúdo de oxigénio no sangue e do fluxo sanguíneo.

Definition

O transporte de oxigénio é o transporte de oxigénio no sangue, predominantemente ligado à hemoglobina com uma pequena fração dissolvida; a oferta de oxigénio é a taxa na qual o oxigénio atinge os tecidos, igual ao conteúdo arterial de oxigénio multiplicado pelo fluxo sanguíneo.

Scope

Este tópico abrange as frações dissolvida e ligada à hemoglobina do oxigénio no sangue, a curva de dissociação da oxi-hemoglobina sigmoide e os fatores que a deslocam, o cálculo do conteúdo de oxigénio e da oferta de oxigénio, e a lógica básica da deteção de oxigénio. É fisiologia de referência e não fornece orientação de dosagem ou tratamento.

Core questions

• De que formas o oxigénio é transportado no sangue e em que proporções?
• Por que a curva de dissociação da oxi-hemoglobina é sigmoide e o que a faz deslocar?
• Como a oferta de oxigénio está relacionada com o conteúdo de oxigénio e o débito cardíaco?
• Como as células e o corpo detetam e respondem à baixa de oxigénio?

Key concepts

• Oxigénio dissolvido versus oxigénio ligado à hemoglobina
• Curva de dissociação da oxi-hemoglobina
• P50 e deslocamentos da curva (pH, CO2, temperatura, 2,3-BPG)
• Efeito Bohr
• Conteúdo arterial de oxigénio (CaO2)
• Oferta de oxigénio (DO2 = CaO2 x débito cardíaco)

Key theories

Ligação cooperativa de oxigénio

A hemoglobina liga o oxigénio cooperativamente, dando à curva de dissociação a sua forma sigmoide para que o oxigénio seja carregado eficientemente em altas tensões pulmonares e descarregado prontamente em tensões teciduais mais baixas; este comportamento é a base quantitativa dos cálculos do conteúdo de oxigénio.

Deteção de oxigénio e sinalização HIF

As células detetam o oxigénio através de fatores induzíveis por hipoxia cuja estabilidade depende da hidroxilação dependente de oxigénio, acoplando a disponibilidade de oxigénio a respostas adaptativas como a eritropoiese e a angiogénese.

Mechanisms

Apenas uma pequena quantidade de oxigénio se dissolve no plasma; a grande maioria liga-se reversivelmente à hemoglobina, cujas quatro subunidades ligam o oxigénio cooperativamente para produzir a curva de dissociação sigmoide. A posição da curva, resumida pelo P50, desloca-se para a direita (favorecendo a descarga) com maior dióxido de carbono, menor pH, maior temperatura e maior 2,3-bisfosfoglicerato, e para a esquerda sob as condições opostas; o efeito do dióxido de carbono e do pH é o efeito Bohr. O conteúdo arterial de oxigénio é determinado principalmente pela concentração de hemoglobina e sua saturação, mais o pequeno termo dissolvido, e a oferta de oxigénio aos tecidos é esse conteúdo multiplicado pelo fluxo sanguíneo. A nível celular, a hidroxilação dependente de oxigénio regula os fatores induzíveis por hipoxia que ajustam as respostas a longo prazo à disponibilidade de oxigénio.

Clinical relevance

Compreender que a oferta depende da hemoglobina, da saturação e do fluxo — e não apenas da pressão parcial — sustenta a interpretação da oxigenação e da anemia e a justificação para medir o conteúdo de oxigénio. Esta entrada é fisiologia de referência e não uma base para decisões de tratamento individuais ou prescrição de oxigénio.

Evidence & guidelines

A fisiologia do transporte é material de livro didático estabelecido com descrições quantitativas de longa data da curva de dissociação; o componente de deteção de oxigénio reflete uma revisão por pares da sinalização de hipoxia. O tópico é fisiologia descritiva em vez de prática regida por diretrizes.

History

A ligação cooperativa e sigmoide do oxigénio à hemoglobina e a influência do dióxido de carbono e da acidez (o efeito Bohr) foram caracterizadas no início do século XX, e descrições quantitativas convenientes da curva seguiram-se mais tarde. A base molecular da deteção de oxigénio através de fatores induzíveis por hipoxia foi elucidada por volta da viragem do século XXI.

Key figures

• Christian Bohr
• John B. West
• John Severinghaus
• Gregg Semenza

Seminal works

• semenza-2011
• severinghaus-1979

Frequently asked questions

Por que a maior parte do oxigénio viaja ligada à hemoglobina em vez de dissolvida no plasma?

O oxigénio é apenas ligeiramente solúvel no plasma, então a quantidade dissolvida é muito pequena para atender às necessidades dos tecidos; a ligação à hemoglobina multiplica a capacidade de transporte de oxigénio do sangue muitas vezes.

O que é o efeito Bohr?

É o deslocamento para a direita da curva de dissociação da oxi-hemoglobina causado por maior dióxido de carbono e menor pH, o que promove a libertação de oxigénio em tecidos metabolicamente ativos onde essas condições prevalecem.