Basi fisiche e fisiologiche dell'organismo umano e metodologia statistica - fisiologia polmonare

L'apparato respiratorio

Scambio di gas → O₂/CO₂ → pressioni parziali a livello alveolare [O₂] 100 mmHg (arterializzato) [CO₂] 40 mmHg → valori misurati a livello di vena polmonare. Dopo diffusione il sangue sarà in equilibrio con questi valori → O₂ 100 mmHg, CO₂ 40 mmHg.

Pressioni venose e arteriose

Attenzione: a livello venoso [ossigeno] → 40 mmHg [CO₂] → 46 mmHg. In realtà, a livello arterioso, il sangue ha pressioni di O₂ leggermente inferiori rispetto al sangue arterializzato grazie alla presenza degli shunt (circolo bronchiale + vene tebesio ecc).

Frequenza respiratoria e volume polmonare

Frequenza respiratoria: 12-16 atti. Volume di aria polmonare corrente: 500 ml → si mescola con aria già presente a livello polmonare. Attenzione: la respirazione non è totalmente involontaria → si può controllare → controllo ventilazione dei chemocettori periferici e strutture a livello bulbopontino che regolano respirazione.

Spazio morto anatomico

Attenzione: fino a livello di bronchioli terminali non avviene nessuno scambio. È un tubo che conduce aria! → Spazio morto anatomico → nessuno scambio respiratorio ma sempre presente → 150 ml di aria dell'atto respiratorio stanziano lì senza fare niente. Si possono modificare le resistenze (diametro del tubo come per il cardiovascolare). Modificazione calibro vie aeree: muscolatura liscia. Parasimpatico → broncocostrizione. Simpatico → broncodilatazione → adrenalina recettori beta2. Simpatico → broncocostrizione → noradrenalina recettori alfa1 → poco, trascurabile. In base a costrizione o dilatazione, i muscoli respiratori dovranno fare uno sforzo maggiore o minore per far entrare aria (muscolatura striata volontaria). Vie aeree umidificano e riscaldano aria (oltre a purificarla).

Zona respiratoria

Zona respiratoria → area in cui avviene scambio. Alveolo → con lamina continua formata da sangue. Attenzione: ci sono alveoli di dimensioni diverse, non tutto il polmone ha la stessa quantità di aria o sangue, 80 m² di alveoli. Alveolo → rivestito da pneumociti I + endotelio dei capillari + pneumociti II → producono surfactante → funzione: abbassare tensione superficiale + macrofagi. Alveolo → fibre elastiche + tessuto connettivo → serve perché polmone si espande e ritorna, non ci sono fibre muscolari nel polmone. Attenzione: se aumenta spessore alveolo-capillare → gli scambi non sono più efficienti, lo spessore è davvero limitato → se aumenta velocità di diffusione viene molto compromessa (edema).

Espansione e contrazione dei polmoni

Il polmone si espande quando si espande la cavità toracica. Pleura viscerale + pleura parietale → seguono stesso movimento senza attrito grazie a liquido pleurico. Liquido pleurico → fa sì che i polmoni non si stacchino dalla cavità toracica → mantenuto costante grazie a continua aspirazione da parte di vasi linfatici. Problemi vasi linfatici = edema. Attenzione: pressione dello spazio intrapleurico → pressione negativa → il polmone di per sé tenderebbe a collassare su se stesso chiudendosi → pressione negativa consente al polmone di non collassare! → mantenuto disteso [-4 mmHg] → mantiene unite le strutture → in inspirazione aumenta assumendo valori più negativi. Pneumotorace → si elimina PIP-4 mmHg → il polmone collassa su se stesso e la struttura non viene più mantenuta.

Meccanica respiratoria

L'aria entra negli alveoli perché segue il gradiente pressorio. Inspirazione → aumenta volume, riduce pressione → ingresso aria attiva sempre! Espirazione → diminuisce volume, aumenta pressione → aria fuoriesce. Passiva a riposo. Attiva sotto sforzo, muscoli che permettono di ridurre volume in modo attivo. Ventilazione → diaframma: contrazione allarga cavità toracica, pressione scende, volume aumenta, aria entra in respirazione tranquilla + altri muscoli: intercostali esterni, sternocleidomastoidei, scaleni → inspirazione ulteriore profonda. Espirazione passiva in respiro tranquillo. Attiva in situazioni particolari → tosse, canto ecc. → muscoli espiratori: intercostali interni, addominali, quadrato dei lombi.

Pressioni durante la respirazione

Inspirazione → pressione alveolare diventa [-1 mmHg] → aria atmosferica entra fino ad arrivare alla fine a equilibrio. Espirazione → muscolo si rilascia, pressione alveolare aumenta [+1 mmHg], aria atmosferica fuoriesce fino ad arrivare a equilibrio 0.

Pressione transpolmonare

Differenza tra pressione alveolare e pressione intrapleurica → pressione transpolmonare = intrapleurica-alveolare.

Regolazione della ventilazione

Attenzione: iperventilazione: aumenta frequenza + profondità. Tachipnea: aumenta solo frequenza ma si riduce profondità → non serve assolutamente a nulla, mentre l'iperventilazione ha funzione di aumento di scambi.

Spirometria e valutazione dei volumi polmonari

Spirometria → misura volumi polmonari statici → volume tranquillo: 500 ml (volume corrente). Faccio espirare a forza soggetto → volume di riserva espiratorio → resta ancora aria → volume residuo → non riesco a eliminarla dopo la nascita. Faccio inspirare a forza → volume di riserva inspiratorio notevole (3 litri). Faccio espirare più che può → abbiamo valutato: volume corrente 500 ml, volume di riserva espiratorio, volume di riserva inspiratorio 3 litri. Combinandoli ottengo capacità. Non posso valutare volume residuo → rimane anche strizzando.