Approfondimento sulle patologie respiratorie

A

quantità di anidride carbonica espirata(V

Possiamo misurare la che è stata xC ) e

E CO2E

che è data da quella presente nello spazio morto, che è di 0, più quella che proviene

dagli alveoli(V xC ).

A CO2A V C =(V -V )C

E CO2E E D CO2A

Possiamo in questo modo andare a ricavare lo spazio morto funzionale.

VENTILAZIONE POLMONARE volume di aria inspirata ed espirata nell’unità

La ventilazione polmonare è data dal

di tempo. È data dal prodotto del volume corrente, cioè 0.5L, per la frequenza

respiratoria, che è di circa 14 atti/min, quindi risulta una ventilazione polmonare di

7L/min.

circa

Non tutta l’aria però raggiunge gli alveoli, infatti dei 500ml di volume corrente solo

350ml arrivano agli alveoli. Calcolando la ventilazione con questo volume otteniamo la

5L/min.

ventilazione alveolare, che è di circa

MODALITA’ DI VENTILAZIONE:

Il movimento dell’aria tra interno ed esterno del polmone è assicurato da un gradiente

pressorio.

La ventilazione solitamente avviene a pressione negativa, quindi l’inspirazione

avviene perché la gabbia toracica si dilata, stirando il polmone che aumenta di volume

facendo diminuire la pressione al suo interno e permettendo all’aria di entrare. Mentre

durante l’espirazione si va a pompare aria verso l’esterno.

Se si va a ventilare un soggetto in questo caso è l’aria ad essere spinta nel polmone e

non il polmone ad aspirare l’aria, quindi la ventilazione avviene a pressione positiva.

Questo tipo di ventilazione per tempi brevi non è dannosa, ma a lungo andare può

causare problemi.

MECCANICA RESPIRATORIA

La pressione può essere interpretata come l’effetto dell’urto delle molecole di un gas

sulle pareti del contenitore. Se si va a dimezzare lo spazio a disposizione va a

raddoppiare la quantità di urti per unità di superficie, quindi la pressione raddoppia.

PV=costante.

La legge di Boyle infatti dice che, a temperatura costante,

Inspiriamo grazie ad una depressione che creiamo nell’apparto respiratorio, ciò è dato

da un aumento del volume del polmone con diminuzione della pressione, che diventa

minore di quella atmosferica, permettendo all’aria di entrare.

Per l’espirazione invece si va a diminuire il volume del polmone, andando quindi ad

aumentare la pressione al suo interno e facendo

uscire aria.

PLEURE

Il polmone è privo di strutture di sostegno o

muscolari, ma è adeso alla gabbia toracica

attraverso la pleura. Le pleure sono delle strutture

viscerale

costituite da un doppio foglietto: quello è

attaccato al polmone e si adatta alla sua forma;

parietale

quello è adeso alla gabbia toracica.

liquido

All’interno delle pleure è presente un che

funge da lubrificante assicurando lo spostamento

dei due foglietti l’uno rispetto all’altro e quindi lo

spostamento del polmone rispetto alle strutture

circostanti.

EFFETTO VENTOSA:

Se si va a spingere una ventosa contro una superficie, l’aria

contenuta al di sotto della ventosa tenderà ad uscire dai

suoi bordi. Smettendo di spingere la ventosa, a causa della

sua componente elastica, tenderà a tornare alla sua forma

iniziale andando in questo modo ad aumentare il suo

volume, portando quindi ad una diminuzione della pressione

tra la ventosa e la superficie.

La ventosa resterà in questo modo adesa alla superficie a

causa della pressione atmosferica che tenderà a spingerla

contro la superficie, essendo superiore di quella al di sotto

della ventosa.

Ponendo due ventose l’una contro l’altra e schiacciandole mi aspetto che l’aria al loro

interno esca e la pressione atmosferica le mantenga unite, cosa che accade tra i due

fogliette delle pleure.

EQUILIBRIO POLMONE-GABBIA TORACICA

In condizioni normali il polmone è espanso rispetto alla sua condizione di equilibrio e

componenti elastiche tirarlo verso l’interno.

presenta delle che tendono a La gabbia

componenti elastiche

toracica, nella condizione normale, è invece compressa e le sua

espandere.

tenderebbero a farla

Polmone e gabbia toracica sono tenuti insieme dalle pleure, visto che nello spazio

pleurico la P è inferiore a quella atmosferica. Inoltre anche il liquido pleurico ha una

funzione nel mantenere polmoni e gabbia toracica uniti, visto che si ha una continua

aspirazione del liquido pleurico da parte

dei vasi linfatici che contribuiscono a

mantenere la negatività endopleurica.

Se si ha una lesione della parete toracica o

del polmone, la quale riesce ad

oltrepassare la pleura, si ha uno

pneumotorace. Entra quindi aria nello

spazio pleurico, ciò porta ad un collasso del

polmone e all’espansione dell’emitorace

interessato, che prende il nome di torace a

botte.

Alla fine di un’espirazione normale, quando il polmone contiene un volume pari alla

equilibrio

CFR, si ha un tra le forze che tendono a far collassare il polmone e quelle

che tendono ad espandere la gabbia toracica.

PRESSIONI ALLA CFR:

Quando nel polmone si ha un volume

pari alla CFR la pressione nei foglietti

pleurici è minore di quella atmosferica,

pressione endopleurica

si ha quindi una pressione

(Pe) di -5cmH O. Mentre la

2

intrapolmonare (Pi) è di 0cmH O, come

2

anche nella trachea, visto che il

polmone è in connessione con l’esterno.

Alla CFR il sistema toraco-polmonare è quindi in equilibrio. Questo equilibrio può

essere rotto in entrambe le direzioni:

V>CFR si deve vincere una maggior forza di retrazione elastica

- Se si hanno

polmonare. muscolo inspiratori

Questo viene fatto grazie ai che portano ad un

espansione della gabbia toracica, portando l’equilibrio ad instaurarsi a valori più

alti. V<CFR vincere una maggior forza di retrazione

- Se si hanno è necessario

elastica della gabbia toracica. muscoli espiratori

Questo viene fatto grazie ai

che vanno a comprimere la gabbia toracica, portando l’equilibrio ad instaurarsi

a valori più bassi.

INSPIRAZIONE ED ESPIRAZIONE

L’inspirazione è conseguenza dell’espansione del polmone, che segue l’aumento di

contrazione dei muscoli inspiratori,

volume della gabbia, ottenuto grazie alla che

compiono un lavoro per vincere le forze di retrazione elastica del polmone.

La gabbia toracica infatti esercita alla CFR una forza verso l’esterno la quale viene poi

incrementata dall’azione dei muscoli inspiratori ed il polmone, che ha una tendenza a

collassare, non riesce a vincere questa forza, anche se la forza elastica del polmone

man mano che si espande il torace aumenta. rilascio dei muscoli inspiratori.

L’espirazione è un fenomeno passivo, associato al In

questo modo la forza elastica del polmone prevale su quella della gabbia toracica

facendo tronare il sistema alla CFR.

Durante la respirazione tranquilla quindi solo l’inspirazione avviene attivamente,

mentre l’espirazione avviene in modo passivo.

MUSCOLI RESPIRATORI

Abbiamo diversi muscoli che possono intervenire durante la

respirazione.

Nella respirazione tranquilla intervengono solamente due

diaframma intercostali

muscoli inspiratori, cioè il e gli

esterni.

Si hanno poi altri muscoli che intervengono se si vuole

aumentare la velocità o la profondità della respirazione.

Abbiamo quindi dei muscoli accessori inspiratori, che

sternocleidomastoideo; scaleni; porzione anteriore degli

sono:

intercostali interni; muscoli laringei.

I muscoli espiratori sono tutti accessori e abbiamo:

intercostali interni; retto dell’addome; obliquo interno ed obliquo esterno.

DIAFRAMMA: nervi frenici, C3-C5,

Il diaframma è innervato dai che nascono dai segmenti ha la

forma di una cupola le cui fibre hanno un andamento radiale e si inseriscono sullo

sterno, sulle ultime coste e alla colonna vertebrale.

contrae il diaframma

Quando si tende ad appiattirsi, abbassandosi di circa 1-2cm e

portando ad un aumento del diametro cranio-caudale della gabbia toracica, quindi ad

un aumento del suo volume.

diaframma si rilascia

Quando il il volume della gabbia toracica torna alla condizione

iniziale.

In determinate condizioni il diaframma ha difficoltà a contrarsi, come nelle donne in

gravidanza e negli obesi.

INTERCOSTALI ESTERNI:

Le coste sono articolate posteriormente con le vertebre ed

anteriormente con lo sterno, anche se non tutte. Sono orientate da

dietro verso l’avanti e dall’alto verso il basso e la loro inclinazione

aumenta in senso cranio-caudale. nervi intercostali,

I muscoli intercostali esterni sono innervati dai

T1-T11.

che nascono dai segmenti

Questi muscoli sono inseriti dalla costa superiore all’inferiore da

innalzamento

dietro in avanti e la loro contrazione determina un

delle coste. Inoltre quelle superiori sono contemporaneamente

sollevate dai muscoli scaleni.

Data la particolare articolazione delle coste, il loro innalzamento porta ad un aumento

del diametro antero-posteriore e trasverso della gabbia.

I muscoli intercostali quando si contraggono si accorciano, andando a sviluppare una

tensione lungo la direzione delle loro fibre.

Questa forza può essere scomposta e si ha:

vettore perpendicolare

- Un alla

direzione delle coste che tenderebbe a

farle avvicinare tra loro, cosa non

possibile visto che sono anche

articolate con lo sterno.

vettore parallelo

- Un alla direzione delle

coste che le porta a scorrere l’una

rispetto all’altra, in particolare la costa

superiore va a scorrere in avanti e

quella inferiore verso dietro.

l’innalzamento dello sterno e della parte anteriore delle coste

Tutto questo permette ,

portando quindi ad un aumento del diametro antero-posteriore della gabbia.

coste ruotano anche nel

Inoltre a causa dell’angolo di articolazione costo-vertebrale, le

piano trasversale e ciò viene fatto in maniera più marcata dalle coste inferiori ,

provocando un aumento del diametro trasverso della gabbia.

RESISTENZE ELASTICHE

un’inspirazione

Il volume del polmone durante tranquilla

espirazione

parte dalla CFR e aumenta, con la successiva il

volume torna alla CFR. -5cmH O

La pressione endopleurica parte da e, quando

2

si espande la gabbia, inizia a scendere andando ad

aumentare la negatività. Mentre quando si espira la

pressione torna al valore iniziale. Inoltre se si va a misurare

dinamicamente la variazione di pressione questa descrive

una certa curva (linea continua), mentre se vado a legge