Ventilazione polmonare

Ventilazione polmonare

La ventilazione polmonare è il primo processo della respirazione esterna che consiste nell’entrata dell’aria dentro i polmoni (inspirazione) e nell’uscita dell’aria fuori dai polmoni (espirazione); movimento di volume dell’aria.

I polmoni sono gli organi principali della respirazione e si trovano nella gabbia toracica.

Il flusso d’aria all’interno e all’esterno dei polmoni è guidato da un gradiente di pressione.

Per consentire l’entrata dell’aria, la pressione alveolare deve essere di poco inferiore a quella atmosferica mentre per la fuoriuscita, la pressione alveolare deve essere di poco superiore a quella atmosferica.

Pressioni principali

Nella ventilazione polmonare si hanno 4 pressioni principali:

• Pressione atmosferica = pressione dell’area esterna, cambia in base alle condizioni atmosferiche.
• Pressione alveolare = pressione dell’aria all’interno degli alveoli polmonari; se la glottide è aperta e non c’è flusso di aria, questa pressione sarà uguale a quella atmosferica. Quando la Palveolare è minore di Patm si ha l’inspirazione, al contrario quando è maggiore si ha l’espirazione.
• Pressione intrapleurica = pressione all’interno del sacco pleurico; sempre negativa durante la respirazione normale (a riposo), inferiore rispetto alla pressione alveolare (-5 cmH20).
• Pressione transpolmonare = differenza tra pressione alveolare e pleurica. Misura la forza di dilatazione sul polmone; un aumento di questa pressione produce una maggiore forza di distensione ed i polmoni si espandono.

Il flusso d’aria dentro e fuori dai polmoni è guidato dai gradienti di pressione causati dai muscoli della respirazione (modifica del volume dei polmoni).

La relazione tra pressione e volume segue la legge di Boyle o legge dell’isoterma:

Il volume occupato da un gas mantenuto con temperatura costante è inversamente proporzionale alla pressione alla quale il gas è sottoposto (all’aumentare di uno l’altro diminuisce e viceversa).

Processo inspiratorio

Processo inspiratorio = nella ventilazione polmonare ha inizio con la stimolazione nervosa dei muscoli respiratori, i quali stimolati a contrarsi rilasciano acetilcolina. La contrazione del diaframma ne causa il suo appiattimento e abbassamento, la contrazione dei muscoli intercostali esterni permette alle coste di ruotare verso l’alto e verso l’esterno espandendo così la parete toracica (diminuisce pressione interpleurica ma aumenta la pressione transpolmonare e i polmoni si espandono).

Processo espiratorio

Processo espiratorio = processo passivo poiché non richiede contrazione muscolare; i muscoli si rilasciano, la parete toracica e i polmoni tornano alla posizione di riposo, il volume diminuisce portando ad una pressione alveolare maggiore di quella atmosferica, l’aria fluisce così all’esterno. Un’espirazione forzata invece può essere causata da muscoli espiratori che producono una maggiore e più veloce diminuzione del volume della cavità toracica.

Ventilazione polmonare (VE) = quantità di aria inspirata ed espirata ogni minuto (FR x Vc) (6-9 al minuto).

Meccanica respiratoria

Muscoli respiratori = il loro volume può aumentare o diminuire in due modi:

• Elevazione o abbassamento delle coste.
• Spostamento cranio-caudale del diaframma.

Durante la normale respirazione i movimenti della parete toracica sono dovuti maggiormente allo spostamento del diaframma. Quando la ventilazione però aumenta, è necessario l’aiuto dei muscoli addominali così da ottenere una forza aggiuntiva.

Inspirazione = verso il basso (contrazione).

Espirazione = verso l’alto (si rilascia).

Meccanismo dell’abbassamento o sollevamento delle coste

Inspirazione = sollevamento della gabbia toracica, con aumento del 20% del diametro anteroposteriore rispetto al diametro a fine espirazione.

Muscoli principali inspiratori = muscoli intercostali parafernali - muscoli scaleni - muscoli intercostali esterni - muscoli sternocleidomastoidei - muscoli serrati anteriori (+ diaframma).

Espirazione = abbassamento della gabbia toracica.

Muscoli principali espiratori = muscoli intercostali interni - muscoli retti dell’addome - altri muscoli addominali.

Lavoro respiratorio

Lavoro di complianza o lavoro elastico = forza necessaria per vincere le forze elastiche dei polmoni stessi e del torace.

Lavoro di resistenza dei tessuti = forza per vincere la viscosità dei tessuti (polmoni e torace).

Lavoro di resistenza delle vie aeree = forza per vincere la resistenza delle vie aeree al flusso di aria che entra nei polmoni.

Pleure

Il polmone “fluttua” nella cavità toracica circondato da un sottile strato di liquido pleurico che lubrifica i movimenti dei polmoni; la continua rimozione del liquido eccesso che avviene tramite i vasi linfatici, causa un effetto aspirante tra pleura parietale e viscerale ecco perché i polmoni aderiscono alla faccia interna della cavità toracica come se fossero incollati e non collassano.

Pressione