Programma Fisiologia II

DIAFRAMMA

È innervato dai nervi frenici e si inserisce: anteriormente sullo sterno, lateralmente sulle coste

e posteriormente sulla colonna vertebrale.

MUSCOLI INTERCOSTALI ESTERNI

Disposti obliquamente in alto e in avanti così che innalzino le coste (elevate anche dai muscoli

scaleni) e le coste più basse si muovono verso l’esterno garantendo l’espansione laterale del

torace.

STERNOCLEIDOMASTOIDEI (muscoli inspiratori accessori)

Sono attivi nell’inspirazione forzata e sollevano lo sterno aumentando il diametro antero-

posteriore e trasverso.

SCALENI (muscoli inspiratori accessori)

Attivi nell’inspirazione forzata ed elevano le prime due coste.

RESISTENZE

1. RESISTENZE ELASTICHE

Strutture della parte toracica: la capacità funzionale residua (CFR) determina un volume

 interno che è inferiore a pressione negativa endopleurica.

Forze elastiche del polmone: dovute alla tensione superficiale del surfactante che

 formano la struttura del parenchima polmonare. Se lasciate libere di manifestarsi

retrarrebbero completamente il polmone determinando il collasso degli alveoli.

2. RESISTENZE DINAMICHE

Resistenze che devono essere vinte dall’attività della muscolatura respiratoria attraverso le

relazioni pressione-volume. I fattori che regolano queste resistenze sono:

LEGGE DI POISEUILLE = la resistenza al flusso è DIRETTAMENTE PROPORZIONALE ALLA

 LUNGHEZZA DEL VASO e inversamente proporzionale al raggio. Il 70% delle resistenze è

a livello dei bronchi maggiori mentre il 30% a livello dei bronchi di piccolo calibro.

Tipo di flusso: come quello cardiaco

 Fenomeni di compressione dinamica dei bronchi: si manifesta quando siamo in una

 espirazione forzata ma in condizioni patologiche anche durante l’espirazione normale.

Se siamo a volumi superiori alla CFR c’è bisogno dell’attività della muscolatura inspiratoria poi

la rilassiamo e automaticamente prevalgono le forze elastiche = si misura una PRESSIONE

POSITIVA per permettere all’aria di uscire.

Se siamo a volumi sotto alla CFR c’è bisogno dell’attività della muscolatura espiratoria poi la

rilassiamo = otteniamo una PRESSIONE NEGATIVA tendendo ad espandersi favorendo l’entrata

d’aria.

COMPLIANCE

È maggiore a volumi vicino a CFR ossia quando respiriamo volumi vicino alla CFR la

muscolatura respiratoria deve attivarsi di menopiccole forze determinano grandi

cambiamenti di volume.

Se siamo a livelli estremi della CFR è necessario un grande incremento di forza muscolare dato

che il polmone è pieno.

- Con la fibrosi polmonare c’è un aumento delle strutture di collagene che ostacolano

l’espansione polmonare quindi sarà necessaria una forza della muscolatura respiratoria

maggiore.

- Con un enfisema polmonare si ha la riduzione degli elementi strutturali con una

maggiore cedevolezza facilitando il cambiamento di volumecompliance maggiore.

A cosa è dovuta la retrazione elastica del polmone?

TENSIONE SUPERFICIALESURFACTANTE

 Il surfactante ha anche altre effetti se non ci fosse il surfactante gli alveoli a parità di

tensione ma con raggio minore determinerebbe il collasso polmonare degli alveoli col

raggio minore, dovuto dalla LEGGE DI LAPLACE: la pressione all’interno di un alveolo è

DIRETTAMENTE PROPORZIONALE ALLA TENSIONE della parete e inversamente

proporzionale al raggio. Invece man mano che si riduce il raggio il surfactante tende a

concentrarsi e maggiore sarà il suo effetto quindi gli alveoli piccoli non sono

caratterizzati da forti pressioni interne.

COMPONENTI TISSUTALICOLLAGENE E FIBRE ELASTICHE

 INTERDIPENDENZA ALVEOLARE è un fattore tissutale su tutto il polmone partendo dalle

parti più esterne del polmone.

PRESSIONE ALVEOLARE

Forze di retrazione elastiche del parenchima + forze di espansione legate alla pleura

Fine inspirazione: la pressione endopleurica è -7 che fa espandere il parenchima

 Espirazione passiva: si rilassa la muscolatura inspiratoria e la pressione alveolare è

 maggiore a quella atmosferica c’è un gradiente di pressione e man mano che l’aria



scende dagli alveoli la pressione diminuisce per:

1. A valle di ogni resistenza c’è una caduta di pressione

2. Il fluido è più veloce e minore è la pressione esercitata

Espirazione forzata: la pressione endopleurica diventa positiva con conseguente

 aumento della pressione alveolare e del flusso respiratorio. Tra alveoli e bocca dove la

pressione delle vie aeree è uguale a quella endopleurica poi quest’ultima diventa mano

a mano maggiore

SCAMBI GASSOSI

La LEGGE DI DALTON dice che la pressione parziale di un gas in una miscela è DIRETTAMENTE

PROPORZIONALE ALLA PERCENTUALE DEL GAS NELLA MISCELA. L’aria atmosferica (+ vapore

acqueo) ha una pressione totale di 760 mmHg ma il vapore acqueo determina una riduzione

della pressione parziale dell’O e azoto, così a livello alveolare la pressione parziale scende

ulteriormente perché l’aria a livello alveolare subisce trasformazioni dovuto alla rimozione di O 2

e addizione di CO . Quindi la pressione dell’ossigeno a livello alveolare è più bassa mentre la

2

pressione della CO negli alveoli è elevata (mentre la pressione di CO nell’aria atmosferica è

2 2

trascurabile).

- Il sangue arterioso discioglie le quote del gas che passano dal plasma all’alveolo

secondo la LEGGE DI FICK

- Il sangue venoso il contatto tra una miscela gassosa e una liquida porterà al passaggio

dalla soluzione acquosa soluzione gassosa fino a raggiungere un equilibrio. La quota



di gas disciolta dipende dalla concentrazione del gas e dall’affinità del gas. L’affinità è

descritta dal fattore alpha ossia il coefficiente di solubilità del gas che spiega la

diffusione della CO dal sangue alveolo nonostante il gradiente di concentrazione



2

molto piccolo. Viceversa l’O ha bisogno di una forte gradiente di concentrazione

2

TRASPORTO DI O NEL SANGUE

2

Il 97% è chimicamente legato all’emoglobina nei globuli rossi mentre il 3% è fisicamente

disciolto nel plasma. L’emoglobina è una proteina formata da 4 unità (2 alpha e 2 beta/delta)

ciascuna delle quali contiene un gruppo EME che ha un atomo di Fe a cui si lega l’O . Poi

2

l’emoglobina cede l’O quando cambiano le condizioni che hanno portato al legame.

2

L’O si lega per ossigenazioneossiemoglobina

2

La liberazione dell’O avviene per deossigenazionedesossiemoglobina

2

Nel sangue arterioso la quantità di O trasportata in 100ml è di 19 ml mentre a livello venoso è

2

di 14 ml, nel passare attraverso i tessuti che utilizzano O in condizioni di riposo vengono

2

estratti 5 ml di O . La capacità dell’emoglobina di cedere O varia in relazione alla pressione

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parziale di ossigeno ma anche per altri fattori:

- pH, l’emoglobina è meno affine all’O in un ambiente acido a livello tessutale

2

- Temperatura, un aumento diminuisce l’affinità dell’emoglobina

- pCo2, più concentrata l’emoglobina è meno affine all’O e lo cede facilmente

2

- 2-3 difosfoglicerato, è prodotta dal metabolismo anaerobico e si lega alla catena beta

dell’emoglobina se assente determina elevata affinità all’O . Il sangue fetale non ha una

2

catena beta quindi ha un’affinità maggiore per l’O rispetto a quello materno

2

IPOSSIE

Ipossia arteriosa: la miscela respiratoria è povera di O (quindi la PO2 alveolare è bassa) per

2

una riduzione della ventilazione o della superficie di scambio o per ostruzione di una via

polmonare.

Ipossia anemica: diminuzione della concentrazione dell’emoglobina o per la formazione della

metemoglobina (proteina simile all’emoglobina ma si differenzia per il diverso stato di

ossidazione di Fe) o per avvelenamento da CO.

Ipossia ischemica: riduzione del flusso ematico e diminuzione della pressione arteriosa

Ipossia istotossica: incapacità delle cellule di utilizzare l’O 2

TRASPORTO DI CO NEL SANGUE

2

Si diffonde dalle cellule al plasma grazie alla differenza di pressione tra l’interstizio e il sangue

arterioso. La CO viene trasformata sotto tre forme:

2

1. Fisicamente disciolta 5-7%

2. Legata alle proteine 20%

3. Sotto forma di HCO3 70% l’ CO + H O = acido carbonico si dissocia in ioni

 

2 2

+

bicarbonato (pH fisiologico) e ioni H ioni bicarbonato escono dal globulo rosso si



- +

scambia con Cl e gli ioni H si legano all’emoglobina (emoglobina pronata) ioni



bicarbonato va ai polmoni + l’emoglobina protonata l’emoglobina pronata si lega

 +

all’O e forma l’emoglobina ossigenata rilasciando ioni H lo ione si rilega agli ioni



2

bicarbonato e forma l’acido carbonico anidrasi carbonica e si converte in CO e H O

 2 2

CONTROLLO DELLA RESPIRAZIONE

I meccanismi di controllo della respirazione devono:

1. GENERARE UN PATTERN CICLICO responsabile del ritmo automatico a livello del tronco

dell’encefalo (bulbo pontino). Sono influenzati da meccanorecettori polmonari (sensibili

alla distensione polmonare) de chemiocettori centrali e periferici e da segnali dal SNC

volontari e feedforward.

2. ADATTARE IL RESPIRO ALLE RICHIESTE METABOLICHE, cambiamenti di PO e PCO

2 2

APPARATO URINARIO

Rimozione prodotti di scarto e sostanze esogene, equilibrio idro-salino e osmolarità dei liquidi

corporei, equilibrio acido-base, regolazione pressione arteriosa e produzione di ormoni

(eritropoietina e forma attiva vitamina D).

PARTI DEL RENE

CORTICALE, molto vascolarizzata e troviamo i corpuscoli del Malpighi. Passa il 90% del

 sangue che arriva al rene.

MIDOLLARE, ha un liquido interstiziale con una concentrazione salina elevata (1200

 ml/min), infatti l’acqua che eliminiamo serve per diluire i cataboliti dell’urina. I vasi qui

corrono parallelamente all’ansa di Henle.

NEFRONE, costituito dal corpuscolo del Malpighi e dal tubulo renale. Il corpuscolo renale

 è la prima parte dell’elemento filtrante che comprende:

GLOMERULO, un gomito di capillari alimentato da un’arteriola afferente e

o un’arteriola efferente che regolano le resistenzela pressione di filtrazione.

A valle dell’arteriola efferente ci sono i capillari peritubulari utili per il

riassorbimento di acqua e soluti.

CAPSULA DI BOWMAN

o - A valle c’è il tubulo contorto prossimale (assorbimento e secrezione)