Espaço Científico Cultural

Introdução à físico-química das soluções
10a. parte

Alberto Mesquita Filho

Índice deste artigo

C-8 GASES DISSOLVIDOS NO PLASMA SANGUÍNEO

Na bio-físico-química sanguínea, o gás carbônico e o oxigênio são convenientemente estudados em concentrações diversas da fração molar x. A lei de Henry deve então ser adaptada a essas condições.

a) Gás carbônico

A concentração plasmática de CO₂ é expressa em concentração molar. Para obter a expressão da lei de Henry devemos, então, efetuar a conversão de x_g em c_g (equação 1-8 em A-2), obtendo-se, de (1-45):

p_g  = () c_g                                 

ou

ou

em que a_g é o fator de solubilidade para a concentração expressa em concentração molar. a_g depende não apenas do gás considerado, do solvente e da temperatura,mas também do número de moles de outras substâncias presentes na solução. Tratando-se de soluções diluídas, n_t é praticamente igual ao número de moles do solvente e esta dependência torna-se desprezível

A pressão parcial do gás carbônico no plasma é expressa em mmHg, podendo-se também utilizar unidades MKS (ou SI) de pressão: 1 pascal = 1 Pa = 1 newton/m²; e a concentração molar em mol/l ou, mais freqüentemente, em mmol/l (concentração milimolar).

Utilizando-se c_g em mmol/l e p_g em mmHg, o coeficiente de solubilidade para o gás carbônico no plasma sanguíneo, determinado experimentalmente, é igual a:

à temperatura de 37°C. Esse valor pode ser utilizado para o cálculo de c_CO2 quando a p_CO2 é conhecida. Exemplo: Para a p_CO2 = 40 mmHg temos:

c_CO2  =  0.03×40   =  1.2 mmol/l

b) Oxigênio

A concentração de oxigênio é freqüentemente expressa em vol/ml (v_O2), a qual tem o significado de volume de O₂ liberado de 1 ml de solução, em condições especiais de pressão e temperatura da fase gasosa após a liberação do O₂. Em pressões próximas à atmosférica o comportamento do oxigênio aproxima-se do comportamento do gás ideal (figura 14) e podemos escrever para v_O2:

em que n_O2 é o número de moles de O₂ dissolvidos em 1 ml de solução. Efetuando-se a conversão de n_O2 em x_O2 (equação 1-7 em A-2) e substituindo-se o valor encontrado em (1-50), temos:

n_O2  =  x_O2n_t                             

_.

Substituindo-se o valor de x_O2, obtido de (1-51), na expressão da lei de Henry (1-45):

p_O2  =  () v_O2                          

ou

v_O2  =  () p_O2 .                        

p e T são as condições em que o gás liberado de 1 ml da solução fornece o volume v_O2. Se o coeficiente de solubilidade assim definido (n_tRT/K_gp) for determinado de forma que p = 1 atm e T = 273.15 K, ele recebe o nome de coeficiente de absorção de Bunsen (a_O2) e seu valor é:

Mais freqüentemente v_O2 é determinado a 37°C (310.15 K) e 1 atm, e o coeficiente de solubilidade S_O2 nestas condições é:

e a lei de Henry pode ser então expressa por:

Nota-se que v_O2 é o volume do gás liberado em condições especiais de p e T as quais não têm nada a ver com a pressão e temperatura da solução.

A determinação experimental de S_O2 para o plasma a 37°C é igual a:

Mais freqüentemente, utiliza-se para expressar a concentração de oxigênio o volume de O₂ liberado por 100 ml de plasma a 37°C e 1 atm de pressão. Este volume é representado como vol% de O₂. A equação (1-54) então fica:

vol% de O_2(37°C)  =  100 v_O2(37°C)  =  100 S_O2p_O2                                   

e substituindo-se o valor de S_O2 dado em (1-55), temos:

observando-se que na falta de referência o gás foi liberado a 37°C e 1 atm de pressão e a temperatura do plasma prévia à dosagem era igual a 37°C. Desta forma, para uma p_O2 igual a 100 mmHg teremos:

vol% de O₂  =  0.3 ml%                           

A relação entre S_O2 e a_O2 pode ser obtida dividindo-se (1-53) por (1-52):

S_O2 / a_O2  =  1.135                           

 

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