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ECCITABILITÀ CELLULARE E POTENZIALE D'AZIONE
Le cellule eccitabili sono in grado di generare un potenziale d'azione (variazione significativa della carica elettrica della membrana cellulare), la carica elettrica delle membrana è negativa. Inizialmente il potenziale della membrana è di -90, poi ci sono diverse fasi: - Fase 0: depolarizzazione rapida, entrata sodio fino a 20mV - Plateau: il valore scende arriva a 0 - Fase 1: ripolarizzazione fuoriuscita potassio - Fase 2: uscita potassio ed entrata del calcio. In condizione di partenza il potenziale della membrana pacemaker è di -60 (instabile)SISTEMA RESPIRATORIO
Il sistema respiratorio ha varie funzioni. - Scambi gassosi: l'apparato polmonare permette gli scambi gassosi, arricchisce il sangue di ossigeno e allo stesso tempo permette l'eliminazione dell'anidride carbonica. - Regolazione del bilancio acido-base. Serve a mantenere il pH del sangue nel giusto valore. - Vocalizzazione: attraversol'aria espirata che effettuano le corde vocali - Difesa contro patogeni: particelle estranee, sostanze tossiche - Dispersione umidità e calore - Ritorno venoso al cuore: l'espansione del torace causa una pressione negativa all'interno - Attivazione proteine plasmatiche: si attiva angiotensinogeno in angiotensina 2 per opera dell'enzima ACE. La respirazione esterna consiste nello scambio gassoso nei polmoni. È il scambio dei gas fra ambiente esterno o cellule dell'organismo, richiede un coordinamento tra sistema respiratorio e cardiocircolatorio. Comprende 4 processi: - Scambi ambiente esterno/polmoni - Scambio polmoni/sangue (dall'ambiente esterno fino ai polmoni ovvero al livello alveolo capillare) - Trasporto nel sangue - Scambio sangue/tessuti/cellule Anatomia funzionale: Diramazioni delle vie aeree nel tratto respiratorio inferiore, ci sono 23 ramificazioni più l'ultima degli alveoli 24. Le prime 16 ramificazioni corrispondono ai bronchi di grosso.medio e piccolo calibro, ma non si hanno scambi gassosi. Il posto dove avvengono gli scambi è rappresentato dalla parte terminale ovvero i bronchioli respiratori, terminali e alveoli. Gli scambi avvengono negli alveoli, infatti sono presenti in modesti numeri al livello dei bronchioli respiratori e terminali. Nella trachea non ci sono scambi, neanche nei bronchi piccoli e bronchioli. Il bronco principale si suddivide altre 22 volte fino ad arrivare al raggruppamento dei sacchi alveolari. Il sacco alveolare è circondato dai capillari e dalle fibre elastiche.
Lo SPAZIO MORTO: parte del sistema respiratorio dell'albero polmonare che non partecipa agli scambi gassosi. (bronchi, piccoli bronchi, trachea, bronchioli, 150ml di aria che non partecipa agli scambi)
Spazio morto ANATOMICO: aria inspirata che non raggiunge gli alveoli rimane nelle aree di conduzione (150ml)
Spazio morto ALVEOLARE: aria che arriva negli alveoli che hanno scarsa perfusione (arriva poco sangue) scarso flusso
MECCANICA POLMONARE
La meccanica polmonare comprende tutti i meccanismi che coinvolgono i muscoli respiratori, la parete toracica, il polmone e la pleura.
I due componenti fondamentali sono:
- Parete toracica
- Polmone
Quando respiriamo, si modifica la parete toracica, questo meccanismo è collegato all'espansione del polmone, che si espande o si ritrae. Le variazioni dei volumi del polmone sono collegate alla conformazione della gabbia toracica, modificata ad opera dei muscoli respiratori e inspiratori.
La pleura è una membrana che riveste la superficie del polmone e si riflette sulla superficie interna del torace - spazio pleurico: separa la parete toracica e il polmone, in questo spazio c'è una quantità minima di liquido che riduce l'attrito e permette durante i meccanismi di inspirazione e espirazione di scivolare o meno sulla parete toracica.
La pressione intrapleurica (pressione liquido pleurico) è inferiore rispetto a quella dell'atmosfera. È sempre
negativaIn condizioni normali la parete toracica tende a espandersi, mentre il polmone tende a ritrarsi. Pressioni polmonari COMPLIANCE POLMONARE: (distensibilità) è il rapporto tra una variazione di volume polmonare e la variazione della pressione d'aria corrispondente. (capacità polmone aumentare volume) PRESSIONE TRANS POLMONARE: (pressione alveolo) differenza tra la pressione interna e la pressione che si trova all'esterno degli alveoli, la distensibilità può essere maggiore o minore. L'elasticità del polmone dipende da 2 fattori: - Forze elastiche tissutali del polmone: fibre di elastina e collagene (funzione di opporsi ad eccessivo stiramento) - Forze elastiche determinate dalla tensione superficiale: l'acqua degli alveoli tende a far collassare gli alveoli, quindi tende a farli chiudere. Il SURFATTANTE polmonare è un complesso fosfolipoproteico, secreto dalle cellule alveolari (pneumociti), fa si che si riduca molto latensione superficiale dovuta alle forze elastiche. Le componenti del sistema toraco-polmonare sono:
- Meccanica polmonare: inspirazione ed espirazione (relazione tra pressione e volume, pressione e flusso interno degli alveoli (ciclo respiratorio) l'equilibrio elastico dipende da 3 pressioni:
- Barometrica
- Alveolare
- Intrapleurica
- Meccanica respiratoria dinamica
MUSCOLI RESPIRATORI si distinguono in muscoli inspiratori e espiratori:
- Muscoli inspiratori: (diaframma, muscoli intercostali, "scaleni, "vertebrali) diaframma e intercostali esterni partecipano all'inspirazione dell'aria contraendosi con la loro contrazione.
- Muscoli espiratori: (muscoli intercostali interni, muscoli addominali) legata alla decontrazione del diaframma, sono attivati nella condizione in cui effettuiamo un'espirazione più marcata.
Il centro respiratorio manda degli impulsi che sono in grado di dare il ritmo respiratorio. Il diaframma si sposta verso il basso, il cuore
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diventapiù verticale e i polmoni si espandono durante l'inspirazione. L'atto respiratorio si divide in due fasi, inspirazione ed espirazione, durante le quali l'aria entra ed esce dal petto. C'è una variazione dei volumi aerei, della pressione endopolmonare e di quella intrapleurica durante la fase inspiratoria.
VOLUME DURANTE RESPIRAZIONE si ha un volume di aria circa 0.5 la pressione endopolmonare diventa negativa nel alveolo durante l'inspirazione quindi si riduce a -1, poi passa a +1 e ritorna a 0 (1mml di mercurio), il polmone si espande dietro la gabbia toracica grazie allo spazio pleurico.
Nello spazio pleurico (pressione intrapleurica va da -3 a -6 e poi torna normale) Durante l'inspirazione si riduce la pressione mentre durante l'espirazione aumentano.
VOLUMI POLMONARI STATICI (quantità di volumi espressa in l) vengono misurate con lo spirometro, sono:
- Volume correnti: quantità aria entra ed esce durante gli atti
respiratori( 500ml)-Volume di riserva inspiratoria: 3000ml-Volume di riserva espiratoria: 1500ml-Volume residuo: 1200ml volume di aria che rimane nel polmone dopo un'espirazione più profonda totale volume polmonare 6200ml
CAPACITÀ POLMONARE (somma volumi polmonare statici)-Capacità funzionale residua: volume di riserva espiratoria + volume residuo-Capacità inspiratoria: volume corrente + volume di riserva inspiratoria-Capacità polmonare totale: tutti i volumi + residuaCapacità vitale: quantità massima di aria che si può buttare fuori
Volumi Dinamici-Volume espiratorio massimo al secondo: massimo volume di aria espulso al secondo durante l'espirazione forzata dopo una profonda inspirazione
Sistema toraco polmonare è in equilibrio alla fine di una normale espirazione
La membrana alveolo-capillare costituisce la superficie di scambio dei gas ed è situata nei polmoni a livello degli alveoli. È costituita da
diversecomponenti che separa l'alveolo dai capillari, è costituito da diversi strati,vengono descritti dall'alveolo verso i capillari.
- Strato: surfuttante, base acquosa che riveste l'alveolo riduce alminino le forze che collassano l'alveolo
- Epitelio alveolare, cellule che rivestano l'alveolo (pneumociti)
- Membrana basale epitelio
- Interstizio
- Membrana basale endotelio
- Endotelio capillare
Lo spessore complessivo è inferiore a 1 micron, deve essere ridottoperché deve permettere il facile passaggio di ossigeno e anidride carbonica dal capillare agli alveoli.
Il rapporto ventilazione/perfusione rappresenta il principale determinante della concentrazione di ossigeno nel sangue che esce dalla circolazione polmonare per raggiungere i tessuti attraverso il circolo sistemico.
Perfuasione: sangue che arriva negli alveoli
Ventilazione: quantità di aria che arriva negli alveoli
Non sono tutti uguali per tutti gli alveoli, dipendono dalla
posizione del corpo umano e sono influenzati dalla forza di gravità. Sia perfusione che ventilazione diminuiscono andando dalla base all'apice in condizioni di riposo, il rapporto perfusione/ventilazione aumenta andando dalla base all'apice ovvero c'è molta aria rispetto al sangue.
TRASPORTO DI GAS NEL SANGUE E SCAMBI GAS A LIVELLO POLMONARE E TISSUTALE
La pressione dell'ossigeno nell'alveolo è 100 (zona di scambio tra gas e sangue) l'alveolo è molto vicino ai parametri del sangue arterioso. L'ossigeno passa nel sangue grazie all'emoglobina (L'emoglobina è formata da 4 subunità avvolte da un gruppo eme che contiene ferro).
Funzioni emoglobina:
- aumento capacità trasporto ossigeno
- contributo trasporto anidride carbonica
- azione tampone nel sangue venoso
Diffusione ossigeno da un capillare tissutale periferico alle cellule: l'ossigeno passa dal sangue arterioso tramite l'interstizio delle
cellule, nel liquido interstiziale è 40 mmHg mentre nella cellula è 23 mmHg
APPARATO DIGERENTE
L'apparato digerente è l'insieme degli organi e delle strutture deputate all'assunzione, all'elaborazione e all'assorbimento dei cibi e all'eliminazione delle parti di cibo non digerite (residui). La funzione fondamentale del sistema digerente è garantire l'interfaccia fra ambiente interno e ambiente esterno.
È composta da laringe, faringe, esofago, stomaco, duodeno, ileo, digiuno, ceco, colon, sigma, retto. Gli sfinteri sono valvole muscolari, quando è contratto riducono il proprio volume e si chiude, quando è decontratto si apre.
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