Concetti Chiave
- In altitudine, la concentrazione di anidride carbonica aumenta, facilitando la liberazione di ossigeno da parte dell'emoglobina e l'incremento dei globuli rossi bilancia l'abbassamento della pressione parziale dell'ossigeno.
- Gli equilibri polmonari vengono spostati verso la produzione di CO2, grazie al principio di Le Châtelier, che favorisce la formazione di acido carbonico e la diffusione della CO2 nell'aria.
- Durante l'inspirazione, l'emoglobina ha una forte affinità per l'ossigeno a una pressione parziale di circa 100 Torr, legando l'ossigeno e liberando H+ nel processo.
- La liberazione di ossigeno è significativamente più alta in presenza di 2-3-bisfosfo-glicerato, passando dal 8% con emoglobina purificata al 66% con emoglobina circolante.
- L'adattamento all'altitudine richiede meccanismi fisiologici complessi che ottimizzano l'ossigenazione dei tessuti nonostante la ridotta disponibilità di ossigeno atmosferico.
Quali sono i meccanismi di adattamento in altitudine?
Si è osservato che in quota la concentrazione di questa molecola aumenta fino a 2-3 volte la concentrazione a livello del mare, è quindi uno dei due meccanismi che aiuta a liberare l'ossigeno ai tessuti da parte dell'emoglobina in condizioni di altitudine insieme all'aumento dei globuli rossi. Questi sono quindi due meccanismi atti a bilanciare l'abbassamento della pressione parziale dell'ossigeno, che a 3000 metri è solo il 70% di quella a livello del mare. Si verifica sperimentalmente che con emoglobina altamente purificata, quindi privata di 2-3-bisfosfo-glicerato, la liberazione di ossigeno a livello dei polmoni è di solo 8%, mentre con un’emoglobina circolante, quindi in presenza di questa molecola, la liberazione è del 66%, più di 6 volte superiore.
Equilibri polmonari e anidride carbonica
A livello dei polmoni tutti questi equilibri che erano spostati verso sinistra, verso la forma deossi, vengono spostati verso destra, verso la produzione di anidride carbonica: per il principio di Le Châtelier a livello dei polmoni l’anidride carbonica, che può essere diffusa in aria, viene sottratta all'equilibrio che quindi viene spostato verso la formazione di CO2, attraverso l’intermedio dell’acido carbonico, sempre spontaneo o catalizzato dall'anidrasi-carbonica.
Inspirazione e affinità dell'emoglobina
Durante l'inspirazione si passa da una pressione parziale di 20-30Torr a una di circa 100 Torr, alla quale l'emoglobina è al top della sua curva, ha un forte affinità per l'ossigeno: l’emoglobina lega quindi l’ossigeno con una liberazione di H+ nel passaggio alla forma ossi. L’ossigeno viaggia poi verso i tessuti dove l'ossigeno viene liberato e si ricomincia il ciclo.
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali meccanismi di adattamento del corpo umano in altitudine?
- Come influisce l'anidride carbonica sugli equilibri polmonari?
- Qual è il ruolo dell'emoglobina durante l'inspirazione?
In altitudine, il corpo umano si adatta principalmente attraverso l'aumento della concentrazione di anidride carbonica e l'incremento della produzione di globuli rossi, che aiutano a bilanciare l'abbassamento della pressione parziale dell'ossigeno, che a 3000 metri è solo il 70% di quella a livello del mare.
A livello polmonare, l'anidride carbonica sposta gli equilibri verso la produzione di CO2, grazie al principio di Le Châtelier, favorendo la formazione di acido carbonico e facilitando la diffusione della CO2 nell'aria.
Durante l'inspirazione, l'emoglobina raggiunge una forte affinità per l'ossigeno a una pressione parziale di circa 100 Torr, legando l'ossigeno e liberando H+, il che consente il trasporto dell'ossigeno ai tessuti e il riciclo del processo.
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