Concetti Chiave
- La ventilazione polmonare si basa sulla differenza di pressione tra lo spazio infrapleurico e l'interno dei polmoni, fondamentale per mantenere i polmoni espansi.
- L'inspirazione avviene grazie al diaframma e ai muscoli intercostali che si contraggono, creando una depressione che favorisce l'ingresso dell'aria atmosferica.
- Durante l'espirazione, il rilassamento di diaframma e muscoli intercostali riporta la cavità toracica alla posizione iniziale, espellendo l'aria dai polmoni.
- La frequenza respiratoria è regolata da neuroni nei centri respiratori del midollo allungato, che rispondono a variazioni di ossigeno, anidride carbonica e pH nel sangue.
- Riflessi come la tosse e lo sbadiglio sono controllati dal sistema nervoso e servono a espellere corpi estranei o rispondere a stimoli come noia o necessità di sonno.
Indice
Meccanismo della ventilazione polmonare
La La differenza tra la pressione nello spazio infrapleurico e quella all'interno dei polmoni (che è essenzialmente la pressione atmosferica) mantiene i polmoni espansi, impedendo loro di collassare.
Il meccanismo della ventilazione polmonare, articolato nelle due fasi dell'inspirazione e dell'espirazione, dipende dalle variazioni di pressione all'interno della cavità toracica.
1. Durante l'inspirazione, il diaframma si abbassa e i muscoli intercostali si contraggono, provocando l'allargamento della cassa toracica; si crea così una depressione che causa l'espansione dei polmoni,
richiamando in essi aria atmosferica.
2. Durante l'espirazione, il rilassamento del diaframma e dei muscoli intercostali riporta la cavità toracica nelle condizioni iniziali e l'aria viene espulsa passivamente dai polmoni.
Regolazione della frequenza respiratoria
La frequenza respiratoria in un maschio adulto è pari in media a La ventilazione è regolata dai neuroni dei centri respiratori, localizzati nel midollo allungato, le cui scariche ritmiche stimolano i muscoli intercostali e il diaframma a contrarsi. L'attività di questi neuroni è modulata in base ai segnali provenienti da chemiorecettori presenti sull'arco dell'aorta, sulla carotide (glomo carotideo) e nel midollo allungato stesso.
Questi chemiorecettori rispondono a variazioni della concentrazione di ossigeno e di anidride carbonica, e al pH del sangue: in caso di aumento di CO2, diminuzione di O2, o diminuzione del pH, essi inviano impulsi nervosi al centro dell'inspiro, il quale, collegato al diaframma e ai muscoli intercostali tramite nervi, determina un aumento della frequenza respiratoria.
Riflessi respiratori: tosse e sbadiglio
La tosse è una inspirazione seguita da un'espirazione forzata, che inizia a glottide chiusa; in questo modo l'aria esce in modo violento e facilita l'espulsione di catarro o corpi estranei. La tosse è controllata dal sistema nervoso e funziona come un riflesso, difficilmente controllabile dalla volontà.
Lo sbadiglio è un'inspirazione profonda che si verifica in seguito a stimoli nervosi di natura diversa, come noia, bisogno di sonno o difficoltà digestive.
Domande da interrogazione
- Qual è il meccanismo che mantiene i polmoni espansi?
- Come avviene la ventilazione polmonare durante l'inspirazione e l'espirazione?
- Qual è il ruolo dei chemiorecettori nella regolazione della frequenza respiratoria?
La differenza di pressione tra lo spazio infrapleurico e l'interno dei polmoni, che è simile alla pressione atmosferica, impedisce il collasso dei polmoni.
Durante l'inspirazione, il diaframma si abbassa e i muscoli intercostali si contraggono, creando una depressione che espande i polmoni. Nell'espirazione, il rilassamento di questi muscoli riporta la cavità toracica alle condizioni iniziali, espellendo l'aria passivamente.
I chemiorecettori, localizzati nell'arco dell'aorta e nella carotide, monitorano le variazioni di ossigeno, anidride carbonica e pH del sangue, inviando segnali ai centri respiratori per aumentare la frequenza respiratoria in caso di necessità.
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