O coração é uma bomba dupla

Para entender a importância crítica do coração, é necessário dar um passo atrás para entendermos as necessidades de cada célula do nosso corpo.  Lembre-se que o nosso corpo é composto por mais de 10 triliões de células que trabalham em conjunto numa união notável (uma lição de boa administração!).  As células têm necessidades básicas, e, no topo da lista, estariam estas 4 coisas:

1) acesso ao oxigênio

2) uma fonte de glicose

3) um ambiente fluido equilibrado com a quantidade certa de água/eletrólitos

4) remoção de resíduos (como o dióxido de carbono)

Consideremos como isso se compara às necessidades humanas básicas: inspirar e expirar o ar, comer, beber água e eliminar urina e fezes.  Quando paramos para pensar no assunto, muitas das coisas que conseguimos fazer remontam às necessidades das nossas células.

Agora vamos seguir uma lufada de ar. 21% das moléculas nesta respiração são moléculas de oxigênio e, quando elas correm para os pulmões, acabam nos alvéolos, que são pequenos sacos cheios de ar.  A história poderia acabar aqui, não fosse a natureza extraordinária dos pulmões.  Os pulmões permitem que as moléculas de oxigênio continuem a sua jornada desde a fase gasosa até uma nova fase líquida. Enquanto isso, as moléculas de dióxido de carbono fazem a viagem oposta de líquido para gás, semelhante ao que acontece na superfície de uma bebida gaseificada. O oxigênio difunde-se (pense numa gota de tinta numa piscina com água) no fluido intersticial presente no espaço dos pulmões e é, então, absorvido pela corrente sanguínea, entrando depois nos glóbulos vermelhos.  Essa difusão acontece numa fração de segundos porque a distância entre os alvéolos e os glóbulos vermelhos é muito pequena.

Agora vamos fazer uma pausa e refletir sobre o seguinte:

O que aconteceria se não houvesse coração? Bem, a difusão de oxigênio funciona maravilhosamente quando as distâncias são bem pequenas, mas e quanto à grandes distâncias, como dos seus pulmões aos seus pés?  Uma única molécula de oxigênio poderia simplesmente se difundir por todo esse caminho até lá?  Em teoria, ela poderia—mas isso levaria um tempo muito longo!  No momento em que o oxigênio chegasse nos seus dedos por difusão simples, eles já teriam morrido e caído.

Uma vez que o oxigênio chega à corrente sanguínea, tem que existir uma forma de “mover” rapidamente as moléculas de oxigênio de um lugar para outro. É aqui que a hemoglobina, uma proteína que usa ferro para ajudar a se ligar às moléculas de O2, aparece para ajudar.  Cada célula vermelha sanguínea é preenchida com ~250 milhões de proteínas hemoglobina, e cada proteína hemoglobina pode se ligar a 4 moléculas de O2 (a forma ligada é chamada de “oxi-hemoglobina”).  Isso significa que cada célula vermelha do sangue pode se ligar a ~1 bilhão de moléculas de oxigênio!  Como resultado, a vasta maioria (>97%) das moléculas de O2 estão, na verdade, ligadas à oxi-hemoglobina; com apenas uma minoria de moléculas de O2 flutuando livremente no sangue.

Enquanto o ar está entrando e saindo dos pulmões, o coração está ocupado trabalhando também.  O sangue entra no coração através das veias cava superior e inferior, que são as largas veias que trazem o sangue das partes superiores e inferiores do corpo, respectivamente, de volta. Então, o sangue permanece no átrio direito, que pode ser imaginado como uma sala de espera para acessar o ventrículo direito. O ventrículo direito (bomba #1) possui paredes musculares que se contraem e impulsionam suavemente o sangue para dentro das artérias, arteríolas e capilares dos pulmões. Em seguida, o oxigênio se difunde de uma área de alta concentração (alvéolo) para uma área de baixa concentração (sangue), antes que o sangue retorne (por meio das veias pulmonares) para o lado esquerdo do coração. Assim como no átrio direito, o átrio esquerdo pode ser imaginado como uma sala de espera para acessar o ventrículo esquerdo.  O ventrículo esquerdo é uma cavidade com paredes ainda mais fortes, grossas e mais musculares do que as do ventrículo direito. Como resultado, o ventrículo esquerdo (bomba #2) impulsiona com força o sangue através das artérias e capilares do corpo para alcançar os trilhões de células que necessitam de oxigênio. Para o trajeto de volta, o sangue viaja através das veias do corpo para retornar ao lado direito do coração e repetir o processo. Então você possui– um coração – duas bombas: o ventrículo direito e o ventrículo esquerdo.

Agora vamos realizar um experimento imaginativo: Por que não ter apenas um ventrículo (bomba única) que mova o sangue para os pulmões e depois para o resto do corpo?

Esta é, na verdade, uma ótima questão, já que à primeira vista parece que seria mais eficiente apenas permitir que o sangue saia direto para o corpo ao invés de fazer uma viagem de volta para o coração.  Pense nisso usando números. Pressão é necessária para mover o sangue contra a resistência de uma grande rede de vasos sanguíneos como artérias, capilares e veias. Mesmo se o ventrículo direito contrair e aumentar a pressão do sangue para cerca de 25mmHg, depois de passar através dos pulmões a pressão sanguínea volta para cerca de 5mmHg (uma redução de 20mmHg).  O sangue vai para o ventrículo esquerdo onde recebe uma segunda contração, fazendo a pressão aumentar de novo, para cerca de 120mmHg (quase 5 vezes mais que a pressão pulmonar!).  Essa pressão é suficiente para enviar o sangue para todos os órgãos do corpo.

Agora, digamos que o ventrículo direito aumentou a pressão para 140mmHg, então talvez você seja capaz de reduzir a pressão em 20mmHg e ainda assim estar em 120mmHg.  Esta parece ser uma boa solução, exceto pelo fato: 1. Se exposto a essas altas pressões, os fluidos seriam empurrados para fora dos capilares e para dentro dos pulmões (alguns capilares seriam realmente destruídos!), e 2.Em altas pressões, o sangue se moveria tão rápido pelos alvéolos que  moléculas de O2 não teriam tempo para se difundir para o sangue e se ligar à  hemoglobina. Isso faz sentido quando você lembra que  nenhum dos capilares no corpo estão expostos a pressões extremamente altas (120-140mmHg), porque quando o sangue chega aos capilares, ele já passou através de artérias (e arteríolas), e a pressão já reduziu dramaticamente.  Possuir baixas pressões na  circulação pulmonar é particularmente importante, dada a grande quantidade de O2 que precisa se difundir através dos alvéolos para os capilares—cada milissegundo extra ajuda!

Este é o por quê do corpo humano necessitar de duas bombas funcionando com diferentes pressões, pressão alta para permitir que o sangue circule pelo corpo, e baixa pressão para permitir ótima troca gasosa nos pulmões sem capilares danificados!