Cascata dell'ossigeno
Descrizione generale
La cascata dell'ossigeno è il passaggio di O2 dall'atmosfera ai mitocondri.
Dettagli sulla cascata dell'ossigeno
- L'O2, essendo un gas, ha una pressione parziale che dipende dalla pressione ambientale. Al livello del mare, la pressione atmosferica è 760 mmHg, e l'O2 costituisce il 21% dell'aria inspirata, precisamente 20.094%. La pressione parziale di O2 (PO2) è 760 x 0.21 = 159 mmHg.
- Questo è il punto di partenza: l'O2 viene progressivamente diluito, estratto o "perso", per cui a livello cellulare la PO2 è 3-4 mmHg.
- L'aria inspirata è umidificata e saturata di vapore acqueo (PH2O 47 mmHg), che diluisce l'O2: PiO2 diventa (760 - 47) x 0.2094 = 149 mmHg.
- A livello alveolare, l'aria si satura di CO2 (PACO2 = PaCO2), e PAO2 diventa PiO2 - PaCO2 / R, dove R è il quoziente respiratorio. Quota di CO2 escreta è pari alla quota di O2 utilizzato. R = 0.8. Così, PAO2 diventa 149 - (40/0.8) = 100 mmHg (approssimativamente).
- Il passo successivo è il passaggio di O2 dall'alveolo alle arterie, con un gradiente di 5 mmHg, dovuto a piccole anomalie di ventilazione/perfusione e allo shunt fisiologico delle arterie bronchiali.
- L'O2 è progressivamente estratto attraverso la rete capillare, e nel sangue venoso la PVO2 è approssimativamente 47 mmHg.
Contenuto di O2 nel sangue
Il contenuto di O2 nel sangue dipende da:
- Livello ematico di Hb (1 g di Hb trasporta 1,34 ml di O2).
- % di Hb satura (97-98% VN curva di dissociazione).
- Gittata cardiaca (5 l/min).
- Quota di O2 sciolto (0,003 ml * 100 ml di sangue).
[1.34 x Hb x (SaO2/100)] + 0.003 x PO2 = 20.8 ml.
Curva di dissociazione dell'Hb
La curva di dissociazione dell'Hb descrive la tendenza non-lineare dell'O2 a legarsi alla Hb. Al di sotto di SaO2 90%, piccole differenze in saturazione di Hb corrispondono a notevoli variazioni di PaO2.
Va da Hb 15 a 20 // 15 Hb 10 // 10 // Hb 7.5 Hb 0 // PO2 25 50 75 100 150 600 Sat % 50 75 90 99 100.
Cedimento di O2 ai tessuti
L'O2 ceduto ai tessuti dipende da:
- Contenuto di O2.
- Gittata cardiaca (5 l/min).
DO2 = [1.39 x Hb x SaO2 + (0.003 x PaO2)] x Q.
Oxygen delivery
DO2 = Q x CaO2, dove Q è il cardiac output e CaO2 è il contenuto arterioso di ossigeno. Normal DO2 è 520-570 ml/min/m2. Oxygen extraction ratio = (SaO2 - SvO2 / SaO2) x 100. Normal O2 ER è 20-30%.
Estrarre O2 dai tessuti
L'estrazione di O2 da parte dei tessuti è data da:
- VO2 = GC * CaO2 - CvO2.
- VO2 = 5 l/min.