Fisiologia dell’apparato
respiratorio
Lo scambio gassoso nei polmoni
La diffusione dei gas tra alveoli e sangue obbedisce
alle regole della diffusione semplice:
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La velocità di diffusione attraverso le membrane è
direttamente proporzionale al gradiente di pressione
parziale.
La velocità di diffusione attraverso le membrane è
direttamente proporzionale all’area di scambio
disponibile.
La velocità di diffusione attraverso le membrane è
inversamente proporzionale allo spessore della
membrana.
La diffusione è molto rapida sulla breve distanza.
Ricordiamoci anche i gas si spostano da un’area ad alta
pressione verso un’area a bassa pressione.
Le regole descritte regolano lo scambio di gas tra polmoni e
tessuti
Patologie polmonari che
influenzano la
ventilazione alveolare e
lo scambio di gas.
Lo scambio gassoso alveolare può
essere influenzato da
modificazioni patologiche della
membrana alveolare che possono
provocare diminuzione della
superficie alveolare o un aumento
della distanza di diffusione fra
alveoli e sangue.
L’emoglobina
Percorso O2: alveoli – plasma –
eritrociti - Hb
Hb + O2 ↔ HbO2
Solo 2% O2 sciolto nel plasma!
pH e temperatura influenzano il legame tra ossigeno e
emoglobina.
Gli aumenti di temperatura, PCO2 e [H+] diminuiscono l’affinità delle
molecole di emoglobina per l’O2 e quindi aumentano il rilascio di ossigeno a
livello dei tessuti. Il pH a riposo è di ~7.4: l’esercizio fisico in condizioni
di anaerobiosi genera un abbassamento del pH fino a valori di ~7.2.
Trasporto dell’anidride carbonica.
La CO2 è molto
più solubile dell’O2 nei liquidi corporei ma la quantità di CO2 prodotta
dai tessuti è di gran lunga superiore alla quantità che può essere
trasportata dal plasma. Solo il 7% della CO2 trasportata è disciolta nel
plasma. Il resto (93%) diffonde nei globuli rossi e si lega all’emoglobina
o viene convertita dall’anidrasi carbonica in ione bicarbonato (HCO3-).
Ritmicità respiratoria
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n
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La ritmicità del respiro (alternanza inspirazioneespirazione) è il risultato dell’attività di una
rete neuronale, costituita da gruppi di neuroni
diversi, con attività ritmica, localizzati a livello
del bulbo.
L’attività ritmica dei neuroni respiratori è
innescata dalla formazione reticolare (sistema
reticolare attivatore) ed è correlata con una o
l’altra fase del ciclo respiratorio, grazie a
connessioni eccitatorie ed inibitorie esistenti tra
gli elementi della rete.
L’attività dei centri ritmogenici del bulbo è
controllata da centri pontini: il centro
apneustico e il centro pneumotassico.
Meccanismi di controllo
emozioni, paura,
riso, pianto
(ipotalamo)
Riflessi protettivi:
polvere, sostanze
irritanti
(recettori polmonari)
volontà, parlare,
cantare
(corteccia cerebrale)
Riflessi protettivi:
Meccanocettori
polmonari (riflesso
Hering-Breuer),
Barocettori aortici
(glossofaringeo) e
carotidei (vago)
