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Glóbulos vermelhos

Consumo de oxigênio pela hemoglobina nos glóbulos vermelhos. Versão original criada por Sal Khan.

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Transcrição de vídeo

RKA2MB - No último vídeo sobre pulmões ou troca gasosa em nossos corpos ou no sistema pulmonar, deixamos de lado os sacos alveolares. Deixe-me desenhar um aqui. Esses sacos alveolares sobre os quais eu falei ficam em pequenas protuberâncias como essa. Deixe-me desenhar alguns só para vocês terem uma ideia. Se vocês se lembram do último vídeo, o ar passa através da traqueia e, em seguida, se divide nos nossos brônquios, que se dividem em bronquíolos, e finalmente terminam nesses alvéolos. Esses são os alvéolos. Eles são sacos minúsculos sobre os quais falamos no último vídeo sobre o sistema pulmonar. Vocês deveriam assistir a esse vídeo se nenhum desses nomes parece ser familiar. Então, temos nossos bronquíolos que se encaixam aqui, e esse aqui pode se ramificar de outro, que se encaixa em outro conjunto de sacos alveolares, mas eu não quero focar muito nisso. Abordei isso no último vídeo. No último vídeo, vimos que esse ar, quando inspiramos, quando o nosso diafragma se contrai e faz com que nossos pulmões se expandam e encham este espaço, o ar entra. O ar entra, e, à medida que estamos inspirando esse ar, que é composto por 21% de oxigênio e de 78% de nitrogênio... em nossa atmosfera, o dióxido de carbono tem só traços desse gás, é menos de 1%... todas as vezes que inspiramos na Terra, é isso que vamos obter. E dissemos, no último vídeo, que temos esses vasos capilares, capilares pulmonares que correm ao lado desses alvéolos. Vou desenhar esses capilares pulmonares. E, quando eles estão desoxigenados, eles vêm para cá para serem oxigenados. E, quando estão desoxigenados, podem parecer um pouco arroxeados. Então, eles retiram o oxigênio de dentro dos alvéolos. O oxigênio se espalha pela membrana dos alvéolos, nesses vasos capilares, dentro desses tubos minúsculos. E então, depois disso, o sangue se torna vermelho. Vou falar um pouco sobre por que o sangue se torna vermelho. Ele se torna vermelho, e, agora que ele está vermelho, ele tem seu oxigênio. Tudo se resume a obter oxigênio. O sangue está pronto para voltar para o coração. Então, essa é apenas uma pequena parte dele. Aprendemos, no último vídeo, que algo que sai do coração.... (e isso está saindo do coração)... é uma artéria. Essa é uma artéria com quatro vias. E algo que vai em direção ao coração é uma veia. Portanto, essa aqui é uma veia. Agora, uma pergunta que surgiu no último vídeo. Alguém perguntou (e eu acho que é uma pergunta muito boa): quando inspiramos, a maior parte do ar é formada por nitrogênio, apenas 21% é oxigênio. O que acontece com todo aquele nitrogênio lá? Como esse nitrogênio não entra no nosso sangue? E, na verdade, essa é uma excelente pergunta. E, respondê-la, acho que ajuda a explicar o que está havendo aqui. Vamos fazer esse desenho um pouco maior. Deixe-me chegar para cá... esse é o lado de dentro de um alvéolo. A membrana dele aqui é extremamente fina, quase da espessura de uma célula. E, então, temos um vaso capilar correndo bem ao lado dela. Deixe-me fazer isso em uma cor neutra. Temos um vaso capilar que talvez esteja correndo bem junto da superfície, e ele é poroso, para gases como o oxigênio, nitrogênio e gás carbônico. E o que temos aqui... digamos que esse é o coração, que está aqui; e este é o sangue vindo do coração, e esse está voltando para o coração. Dos dois lados, o coração. Deixe-me marcar assim: "do coração" e "para o coração". E o que temos aqui? Quando estamos vindo do coração, é o sangue desoxigenado, e ele tem uma alta concentração de dióxido de carbono. Eu fiz o nitrogênio em verde. Deixe-me fazer o dióxido de carbono em laranja. Existe muito dióxido de carbono. E, na verdade, o dióxido de carbono se espalha no sangue, Ele é transportado no plasma do sangue. Basicamente, ele não é transportado pelos glóbulos vermelhos, sobre os quais falaremos daqui a pouco. Então, há vários dióxidos de carbono aqui, e a concentração de dióxido de carbono no sangue desoxigenado será maior do que a concentração de dióxido de carbono nos alvéolos. Essa membrana é porosa para o dióxido de carbono, e as moléculas de dióxido de carbono se espalharão dentro dos alvéolos. Dentro dos alvéolos. Agora, no outro lado, temos oxigênio aqui. Estamos inspirando o oxigênio. O ar é 21% oxigênio e, portanto, teremos muito mais oxigênio do que dióxido de carbono. E esse é o sangue desoxigenado. Usamos todo o oxigênio do corpo, e falaremos mais sobre isso também no fim desse vídeo, ou mais para a frente: como usamos o oxigênio e para onde ele vai. Mas não há oxigênio aqui e, assim, o oxigênio será absorvido e vai se espalhar por essa membrana, já que a sua concentração é baixa. Vai se espalhar por essa membrana. E imediatamente vemos isso, na medida em que o oxigênio se espalha pela membrana. De repente, esse é sangue oxigenado e está pronto para voltar para o coração. Portanto, essa transição entre a artéria e a veia é algo muito sutil. Fica bem claro aqui e vocês dizem que ele está saindo do coração. Esta é nossa veia. Está indo para o coração... desculpa, eu sempre me confundo... está saindo do coração. Eu estava olhando para um "a", escrevi "do", enfim. Ela está saindo do coração, portanto, é uma artéria. E esta está indo para o coração; e, logo, é uma veia. Portanto, vocês podem fazer a divisão. Poderiam dizer: depois que ele está oxigenado... voltemos para o coração, mas isso é meio arbitrário. Portanto, é difícil dizer onde a artéria termina e a veia começa. Uma boa demarcação é quando a concentração de CO₂ diminui e a concentração de O₂ aumenta. É uma boa hora onde começamos da artéria pulmonar. Provavelmente, no próximo vídeo, eu vá fazer algo muito legal: vocês vão ver por que as artérias pulmonares são especiais, por que elas, que saem do coração, não têm oxigênio ou têm muito pouco, e possuem dióxido de carbono. As veias pulmonares. É meio arbitrário onde uma artéria se torna uma veia. Enfim, deu para entender, não é? Depois de oxigenado, o sangue está pronto para voltar ao coração. É uma veia pulmonar e está oxigenada, portanto, está oxigenada. E, poderíamos escrever, desoxigenada. Agora, a razão por que ela é especial além de que essas artérias e veias pulmonares vão e vêm dos pulmões, é que elas são opostas. Porque, no resto do corpo, quando estamos saindo do coração ou estamos falando sobre artérias, vocês vão ver que esse é o sangue oxigenado; enquanto que, quando estamos saindo do coração para os pulmões, esse é o sangue desoxigenado. Da mesma forma no resto do corpo, quando vamos para o coração, onde vocês devem ver que esse é o sangue desoxigenado... mas, na veia pulmonar, quando estamos indo para o coração, ele está oxigenado porque são os pulmões que retêm o dióxido de carbono e nos dão o oxigênio. Mas eu ainda não respondi à pergunta interessante que surgiu no painel de mensagens no último vídeo: o que acontece com os 78% de nitrogênio que estão aqui? Existe uma tonelada de nitrogênio a mais do que oxigênio, muito mais do que o dióxido de carbono. O que acontece a todas essas moléculas de nitrogênio? E a resposta é: o nitrogênio pode se espalhar, e se espalha pelo sangue, mas a capacidade do sangue de assimilar o nitrogênio não é assim tão alta. E vocês podem dizer: por que o oxigênio é especial? Por que o sangue pode absorver o oxigênio tão mais facilmente do que o nitrogênio? É aqui que os glóbulos vermelhos entram em cena. Deixe-me escrever isso. Vou usar vermelho. Os glóbulos vermelhos são fascinantes em todos os níveis! O que são os glóbulos vermelhos? São células que estão no nosso sistema circulatório, e elas se parecem com losangos, se eu tivesse que desenhar. Elas se parecem com uma esfera achatada, com um pequeno torrão nos dois lados, muito parecido com um losango. Se eu tivesse que desenhá-la de lado, ela poderia se parecer com algo mais ou menos assim. E, se vocês pudessem ver através dela, haveria um pequeno torrão em cada lado. E, desenhando de um ângulo, ela se pareceria com isso: haveria um pequeno torrão nesse lado, e haveria outro semelhante no outro lado. E, sobre os glóbulos vermelhos, eu poderia fazer uma série de vídeos apenas sobre eles. Eles contêm hemoglobina. Talvez façamos um vídeo inteiro sobre isso. Elas são essas pequenas proteínas que contêm quatro grupos heme. Nos glóbulos vermelhos, temos milhões de proteínas de hemoglobina. E as hemoglobinas, eu vou apenas desenhá-las assim. Elas têm esses quatro grupos heme, em que o ferro é o principal componente. É por isso que o ferro é tão importante. Se vocês não têm ferro suficiente, terão problemas para processar o oxigênio do sangue, e sua hemoglobina não será funcional o bastante. Mas ela tem ferro, ela possui quatro desses grupos heme. E cada um deles pode se ligar às moléculas de oxigênio. Eles são muito bons aglutinadores de oxigênio, e veremos em pouco tempo (provavelmente no próximo vídeo) como eles liberam oxigênio. Mas elas possuem toneladas, milhões de grupos heme, e o oxigênio se espalha pela membrana dos glóbulos vermelhos e se liga aos grupos heme na hemoglobina. Como os glóbulos vermelhos possuem a hemoglobina dentro deles, ficam com essas "esponjas" para o oxigênio; porque a hemoglobina é muito boa em assimilar o oxigênio. Os glóbulos vermelhos são capazes de sugar todo o oxigênio do plasma. Pode ver o plasma como o fluido geral do sangue, sem incluir os glóbulos vermelhos. Mas eles não estão tão vermelhos aqui; e o motivo (esse é o ponto principal) pelo qual elas não estão tão vermelhas (e há uma célula vermelha aqui, deixe-me esclarecer)... o dióxido de carbono, na sua maior parte, está viajando dentro do plasma. Ele é absorvido pelo fluido verdadeiro (e eu vou falar sobre isso em um outro vídeo). Na verdade, ele está com uma forma ligeiramente diferente: é do ácido carbônico. E ele é um ponto-chave sobre como o plasma sabe onde despejar o oxigênio. Mas eu falo isso depois. Mas aqui, essa célula vermelha possui um punhado de proteínas de hemoglobina, e elas despejaram o seu oxigênio. Acontece que a hemoglobina com o oxigênio parece vermelha. Ela reflete a luz vermelha. Quando não tem oxigênio, ela não parece vermelha. Parece arroxeada, azulada, um pouco escurecida. E, na maior parte do corpo, as veias (que possuem os glóbulos vermelhos desoxigenados) parecem meio azuladas. E a razão pela qual ela muda de cor é porque, quando o oxigênio se liga aos locais de heme na hemoglobina, muda toda a conformação, toda a estrutura da proteína. Vemos isso várias vezes: toda a proteína se dobra de tal forma que, de repente, em vez da luz arroxeada ou da luz escura ser refletida, é a luz vermelha que é. E é por isso que as células vermelhas se tornam vermelhas depois de absorver o oxigênio, mas eu vou por uma tangente. Tudo aqui se resume em dizer que, porque absorvemos muito mais oxigênio do que nitrogênio (uma vez que existe menos oxigênio na atmosfera do que nitrogênio), o segredo está nesses glóbulos vermelhos. Essas células vermelhas possuem essa proteína (a hemoglobina) dentro delas, que absorve todo o oxigênio do plasma. Na verdade, absorve cerca de 98,5% do oxigênio. Portanto, esses glóbulos vermelhos estão só viajando e voltando para o coração. São eles que tornam o nosso sangue vermelho. E a hemoglobina que está assentada nos glóbulos vermelhos do sangue está absorvendo todo o oxigênio; ela mantém a concentração de oxigênio e o plasma baixos. Não há nada igual a isso para o nitrogênio. Não existe nenhuma célula que absorva o nitrogênio; o nitrogênio não se liga à hemoglobina. Por isso é que o oxigênio é muito mais bem absorvido do que o nitrogênio. É uma pergunta muito interessante porque, se pensarmos sobre quanto de nitrogênio há, é uma ideia bastante natural. Agora, eu quero enfocar um pouco sobre a própria célula vermelha, porque ela é fascinante. No vídeo sobre a estrutura da célula, eu comecei dizendo: todas as células possuem uma membrana e todas elas possuem DNA. Agora, o que é fascinante sobre uma célula vermelha... (e eu já disse que ela possui milhões de moléculas ou proteínas de hemoglobina)... o que é fascinante sobre uma célula vermelha é que ela não tem núcleo. Não tem núcleo, nem DNA. Eu fiquei espantado quando soube disso pela primeira vez. Eu fiquei mesmo! Porque é uma célula! Percebem a ideia? Trata-se de uma célula! Ela é realmente uma coisa viva? E acontece que, quando ela está crescendo, ela tem um núcleo. As células precisam de um núcleo com DNA para gerar as proteínas que as constroem, a fim de existirem e estruturalmente se criarem como precisam ser criadas. Mas o principal para esta célula é conter a maior quantidade de hemoglobina possível. E, portanto, essa é uma característica evolutiva favorável; e, à medida que elas estão prontas para funcionar e toda a estrutura foi construída, elas se livram dos seus núcleos. Elas empurram seus núcleos para fora da célula. E a razão pela qual isto é benéfico é que há mais espaço para a hemoglobina. Porque, quanto mais hemoglobina tivermos, mais oxigênio podemos absorver. E eu posso fazer mais vídeos sobre a hemoglobina e tudo isso, e eu vou fazer muito mais sobre o sistema circulatório, portanto, não se preocupe com isso. Mas eu quero falar sobre outra coisa interessante sobre a hemoglobina. Nós já falamos sobre os glóbulos vermelhos. Eu acho que é fascinante que eles não tenham um núcleo em sua forma desenvolvida. Na verdade, eles têm uma vida muito curta (talvez 80, 120 dias). Não são células de vida longa, portanto, é quase uma pergunta filosófica: eles ainda estão vivos depois que perdem seu DNA, ou eles são apenas recipientes para o oxigênio e não são vivos porque não estão se regenerando e produzindo seu próprio DNA? Portanto, em vez de entrar na discussão sobre a hemoglobina, eu deixo vocês por aqui neste vídeo. Eu percebi que estou fazendo um vídeo de 20 minutos enquanto meu objetivo era fazer só 10 minutos. Portanto, eu vou deixá-los aqui, e no próximo vídeo falaremos mais sobre a hemoglobina e o sistema circulatório.