Solubilidade de gases em fluidos biologicos

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  • Publicado : 1 de abril de 2013
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Físico-Química
Investigando a Solubilidade dos Gases em Fluídos Biológicos e Tecidos



1)Introdução:
O estudo da solubilidade dos gases no sangue e nos tecidos tem grande importância, já que alguns gases (como o oxigênio) desempenham um papel vital no organismo e compreender o modo como se comportam no corpo é fundamental, assim como oconhecimento dos gases anestésicos para as ciências farmacêuticas. Porém, o sangue e os tecidos são sistemas solventes muito complexos, o que torna complicada a aplicação de princípios físico-químicos no estudo dessa solubilidade.

2)Solubilidade do Oxigênio:
A principal função do pulmão é adicionar oxigênio no sangue e dele remover o dióxido de carbono. Então, a medida da concentração dessesgases no sangue arterial que sai dos pulmões, associada à pressão parcial do oxigênio no ar inspirado (aproximadamente 147mmHg a 37ºC), permite avaliar a função de troca de gás dos pulmões.
A solubilidade do oxigênio no sangue depende da concentração de hemoglobina (cada grama de hemoglobina pode combinar-se com1,34 mL de oxigênio à 37ºC) da presença de outros ligantes que se combinam com ahemoglobina afetando a ligação de oxigênio. A saturação de oxigênio para uma amostra de sangue em particular, que determina sua cor, é definida por como a razão entre a concentração de oxigênio na amostra de sangue e a concentração de oxigênio quando o sangue esta totalmente saturado. Definida dessa forma fica obvio que a saturação de oxigênio para um paciente anemico, cuja taxa de hemoglobina ebaixa, pode ser a mesma para um paciente com policitemia, mas a concentração de oxigênio no sangue era muito menor num paciente anemico.
A pressão parcial do oxigênio no sangue esta relacionada com a solubilidade do oxigênio através da curva de dissociação do oxigênio. A forma e a posição dessa curva dependem da temperatura, da concentração dos íon hidrogênio e da concentração de outros ligantes dehemoglobina nos glóbulos vermelhos que podem também ligar-se a essa molécula alem do oxigênio. A posição da curva é definida pela pressão parcial do O2 a 50% da saturação(P50). Um método alternativo para projetar os dados é usar a equação logarítmica:

O valor de P50 é influenciado pela mudança no pH. A oxigenaçao da molecula da hemoglobina libera ionshidrogénio, isto é, a hemoglobina reduzida. A razão é conhecida como efeito de Bohr e normalmente vale 0,5. O valor de P50 é corrigido para um valor de pH do plasma de 7,4 (embora o pH nas células plasmáticas vermelhas do sangue seja de ordem 7,18).

Para a hemoglobina normal P50=3,4kPa e n varia entre 2,6 e 3,0em pH 7,4. Tanto os valores de P50 quanto os de n são afetados por anormalidadesgenéticas na síntese da hemoglobina que alteram a sequencia de aminoácidos . Mais de 190 variantes são conhecidas e fornecem um extenso espectro de valores de P50 e n. Outros ligantes da molécula da hemoglobina, alem do oxigénio, que podem afetar esses valores incluem o 2,3-difosfoglicerato, um subproduto da rota glicolítica Embden-Meyerhof na célula vermelha. Ele normalmente se apresenta comconcentração equimolar a da hemoglobina. Entretanto, o sangue estocado em dextrose citrato acida contem pouca quantidade desse componente e um decréscimo de P50 é observado durante varias horas em pacientes que recebem transfusões sanguíneas massivas. P50 também é afectado pela presença de monóxido de carbono, que pode ser resultante da fumaça de cigarro em excesso ou hemólise endógena.

3) Solubilidade dosGases Anestésicos:
Gases anestésicos como o éter, que apresentam elevada solubilidade no sangue são transportados para fora dos pulmões mais rapidamente que gases como o halotano e o oxido nítrico. Como consequência, a concentração de éter no ar alveolar sobe mais lentamente que a dos gases anestésicos menos solúveis, e é ligeiramente superior ao nível nos tecidos. A figura a seguir mostra...
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