Appunti completi esame di Fisiologia umana

Il volume respiratorio e i suoi componenti

Il volume corrente corrisponde a 500 ml e rappresenta la quantità di aria che viene inspirata ed espirata durante una normale respirazione. Alla fine di una normale espirazione, il volume polmonare è di 2200 ml. Durante un atto respiratorio, portiamo il volume a 2700 ml, ma non riempiamo completamente i polmoni. Il volume ulteriore sale a 5700 ml durante un'inspirazione massimale e questi 3000 ml aggiuntivi corrispondono al volume di riserva inspiratoria.

Normalmente espiriamo 0,5 l di aria, ma possiamo espirare altri 1000 ml, ovvero il volume di riserva espiratoria, e scendere a 1200 ml, che rappresenta il volume residuo.

Dopo l'espirazione, l'ultima parte di aria rimane nel sistema di conduzione. Quando iniziamo una nuova espirazione, mandiamo giù questa aria nelle vie di conduzione e poi proseguiamo e introduciamo aria fresca. Il sistema non ha un rendimento del 100%, quindi mandiamo giù anche l'aria già inspirata in precedenza. L'aria presente nella zona di conduzione è chiamata spazio morto anatomico e corrisponde a 150 ml. Quindi, inspiriamo 500 ml di aria, di cui 150 ml sono già presenti nel sistema di conduzione.

Il sangue arterioso ha una pressione parziale di 160 mmHg e una CO di 0,3 mmHg. Quando arriviamo negli alveoli la situazione è diversa, l'aria si mescola con l'aria nello spazio morto, l'efficienza di ventilazione è bassa, perché 150 ml di aria viziata rimangono in coda nel sistema di conduzione, quando inizia l'inspirazione inspiriamo aria fresca. Negli alveoli abbiamo 100 mmHg per l'ossigeno e 40 mmHg di CO. Il sangue venoso è povero di O2 (40 mmHg) e ricco di CO2 (46 mmHg), il gradiente spinge O2 a passare da alveoli a sangue e la CO2 da sangue ad alveolo. Lo scambio è al 100% e abbiamo O2 a 100 mmHg e CO2 a 40 mmHg. Il sangue fa tutto il suo percorso, torna al cuore sinistro ed è pompato nella grande circolazione. Nei tessuti periferici avviene il metabolismo, si brucia glucosio e viene trasformato in acqua e CO2 (acidità aumentata leggermente). Nei tessuti ho una pressione parziale di O2 minore di 40 mmHg e di CO2 minore di 46.

mmHg (a seconda dell'intensità di metabolismo), il sangue torna agli alveoli con queste pressioni parziali.

Quantità di gas

In una respirazione tranquilla il volume corrente è circa 0,5 l, normalmente facciamo 12 atti di respiro al minuto quindi pompiamo 6l al minuto, ai quali dobbiamo sottrarre lo spazio morto respiratorio: 150ml x 12, quindi respiriamo in termini di aria fresca 4,2 l al minuto. Di questi 4,2l 882 ml di O2, ma solo 250 ml passano nel sangue. Emettiamo circa 200 ml al minuto di CO2, che dipende dal tipo di alimentazione che abbiamo, la combustione di molecole che contengono carbonio e idrogeno porta a una quantità variabile di CO2 e acqua.

Il rapporto tra CO2 espirata e O2 inspirato va a fornire una misura detta quoziente respiratorio. A riposo in condizioni fisiologiche avremo circa 200/250 e quindi un quoziente di circa 0,8. Il sangue refluo porta ai polmoni 750 ml al minuto di ossigeno ai quali si aggiungono i 250 ml che inspiriamo.

è inferiore al 2%, la maggior parte (98%) è associato a emoglobina. La poca solubilità è indispensabile perchè prima di arrivare all’emoglobina deve superare la membrana che c’è tra parete alveolare e capillare, deve entrare nel plasma e sciogliersi per raggiungere i globuli rossi. A livello periferico avviene la stessa cosa, l'ossigeno passa ed esce. Sono reazioni di equilibrio. Quando l'equilibrio si sposta, viene riequilibrato. Ogni emoglobina associa 4 ossigeni (ossiemoglobina), l’emoglobina è satura quando la pressione di ossigeno è 100 mmHg (adattamenti biologici) → curva asintotica, anche se aumenta la pressione parziale l’emoglobina non ne trasporta più. L'emoglobina carica scende al 75 % in periferia. La curva può essere modulata, a seconda delle situazioni possiamo avere che la curva si sposta a sinistra o a destra. Quando la pressione parziale è 40 mmHg, la

La saturazione dell'emoglobina è 75%, se si sposta a sinistra la saturazione sale all'80% (affinità aumentata), se la curva si sposta a destra la saturazione scende intorno al 40% (minore affinità).

I fattori che possono far spostare la curva sono ad esempio la temperatura corporea, 37°C la curva è normale, una diminuzione della temperatura sposta la curva a sinistra, se la temperatura sale la curva va a destra. I tessuti più freddi sono quelli che hanno un metabolismo più basso, non è opportuno che l'emoglobina lasci tanto ossigeno, se sono a temperatura più alta il metabolismo è accentuato e serve più ossigeno.

La curva si modifica anche in funzione del pH, a pH fisiologico (7.4) ho la curva normale, se il pH sale si sposta a sinistra, se il pH scende va verso destra.

Il metabolismo produce CO che in parte si combina con acqua a formare acido carbonico che è debole e si dissocia liberando protoni.

pressione di ossigeno di 100 mmHg.

Sistema sensoriale

Nel glomo carotideo abbiamo recettori che inviano info al SNC a livello del bulbo. Abbiamo recettori direttamente nel SNC che sentono anche la pressione parziale di CO2 in maniera indiretta perché la CO2 non passa nel SN, nei vasi il bicarbonato si dissocia in ione e protone, il protone acidifica il liquido cerebrospinale → viene misurata l’acidità da chemocettori nel tessuto nervoso.

Se manca aria aumentiamo il ritmo degli atti respiratori e la quantità di aria inspirata → la ventilazione aumenta.

La pressione di ossigeno arteriosa influenza la ventilazione in funzione della quantità di ossigeno nelle arterie, se ci trovassimo a pressione di ossigeno arteriosa più bassa via via che ci spostiamo a destra la curva sale → maggiore ventilazione indotta. Nel range fisiologico la curva è poco pendente, quindi variazioni di ossigeno all’interno degli alveoli producono modeste