Fisiologia umana completa

PRESSIONI RESPIRATORIE E VOLUMI POLMONARI

PRESSIONI RESPIRATORIE:

• Pressione intrapleurica: (-4 ml di mercurio a riposo a -6ml) è sempre negativa a riposo. Durante l'inspirazione diventa anche più negativa mentre durante l'espirazione diventa meno negativa. La pressione negativa è causata dalla forza esercitata dalla gabbia toracica sul foglietto parietale e dall'elasticità dei polmoni che tira il foglietto viscerale verso l'interno.
• Pressione alveolare: varia da -1 a +1. Quando non c'è flusso è 0 ed è uguale alla pressione atmosferica. Durante l'inspirazione diventa -1, durante l'espirazione diventa +1.
• Pressione transpolmonare: -6. È la pressione di distensione polmonare che aumenta con l'inspirazione raggiungendo -6.

VOLUMI POLMONARI:

• Volume corrente: è il volume massimo di aria spostata durante un ciclo di respirazione.

respirazione tranquilla (500mL). Viene misurato con la spirometria (il soggetto respira in un tubo e lo spirometro misura l'entrata e la fuoriuscita d'aria).

- Volume di riserva espiratoria = è la quantità di aria che posso ancora espirare al termine di una espirazione tranquilla (1100mL).

- Volume di riserva inspiratoria = è la quantità di aria che posso ancora inspirare al termine di una inspirazione tranquilla (3000mL).

- Volume residuo = quantità di aria che rimane nei polmoni al termine di una espirazione forzata (1200mL).

Le 4 capacità sono:

- Capacità inspiratoria: quantità di aria che posso inspirare al termine di una espirazione tranquilla. È la somma tra il volume corrente e il volume di riserva inspiratorio. (3500mL)

- Capacità funzionale residua: quantità di aria che rimane nei polmoni dopo un'espirazione tranquilla. È la somma tra volume di riserva espiratorio e volume residuo.

(2300mL)-Capacità vitale: quantità di aria che posso espirare dopo un'inspirazione massima. È la somma del volume di riserva inspiratorio, espiratorio e corrente-Capacità polmonare totale: aria che rimane nei polmoni dopo un'inspirazione massima. È la somma di tutti e 4 i volumi.

VENTILAZIONE POLMONARE E ALVEOLARE
Aria ventilata al minuto. Data dalla frequenza respiratoria x Volume corrente. La frequenza respiratoria è di 12/16 atti al minuto, mentre il volume corrente, ovvero l'aria spostata ad ogni atto respiratorio è di 500mL.= 6L/min

L'aria che raggiunge gli alveoli sarà di meno di quella che raggiunge i polmoni, perché la quantità di volume corrente di aria non giunge tutta agli alveoli, ma in parte rimane nelle vie aeree in cui non avvengono gli scambi (spazio morto). La ventilazione alveolare sarà:
Va = (volume corrente - volume spazio morto) x frequenza respiratoria)
Il volume

Lo spazio morto sarà 150mL.

Compliance polmonare: Per compliance di una struttura cava si intende la capacità con cui essa si lascia distendere da una forza applicata alle sue pareti. Essa è misurata dal rapporto tra incremento di volume polmonare e la variazione di pressione transpolmonare che ha prodotto il cambiamento. I principali fattori che influenzano la compliance polmonare sono l'elasticità del tessuto e la tensione superficiale alveolare.

RESISTENZE NON ELASTICHE-Resistenza delle vie aeree. Massima resistenza nei bronchi per il loro scarso numero e il loro piccolo calibro

RESPIRAZIONE DURANTE ATTIVITÀ FISICA

A livello dell'esercizio, il quoziente respiratorio ci indica quale substrato stiamo usando. Se il Qr è vicino a 1 stiamo usando carboidrati, quando siamo a 0.7-0.8 usiamo grassi. Formula: Qr = Co2/O2

SCAMBI GASSOSI NEI POLMONI E NEI TESSUTI

Gli scambi gassosi avvengono negli alveoli tra l'aria alveolare e il sangue.

avviene attraverso un processo attivo o mediato da trasportatori. La diffusione semplice avviene grazie alla differenza di pressione parziale tra l'alveolo e il sangue, e tra il sangue e i tessuti. 1) Scambio di ossigeno a livello alveolare: L'ossigeno presente nell'aria inspirata passa attraverso le membrane alveolari e si diffonde nel sangue, grazie alla differenza di pressione parziale tra l'alveolo e il sangue. 2) Trasporto di ossigeno: L'ossigeno si lega all'emoglobina presente nei globuli rossi e viene trasportato verso i tessuti attraverso la circolazione sanguigna. 3) Scambio di ossigeno a livello cellulare: L'ossigeno si diffonde dai capillari sanguigni ai tessuti, grazie alla differenza di pressione parziale tra il sangue e i tessuti. 4) Scambio di Co2 a livello cellulare: La Co2 prodotta dai tessuti si diffonde nei capillari sanguigni, grazie alla differenza di pressione parziale tra i tessuti e il sangue. 5) Trasporto di Co2: La Co2 viene trasportata nel sangue principalmente sotto forma di bicarbonato (HCO3-) e in parte legata all'emoglobina. 6) Scambio di Co2 a livello alveolare: La Co2 presente nel sangue si diffonde attraverso le membrane alveolari e viene eliminata attraverso l'espirazione, grazie alla differenza di pressione parziale tra il sangue e l'alveolo. In sintesi, il processo di scambio di gas avviene grazie alla differenza di pressione parziale tra i diversi compartimenti (alveolo-sangue e sangue-tessuti) e alla diffusione semplice dei gas attraverso le membrane.sono necessari netrasportatori ne canali. L'ossigeno e la CO2 attraversano la membrana respiratoria. A livello dell'esercizio il quoziente respiratorio (Qr = CO2/O2) ci indica quale substrato stiamo utilizzando. Se il Qr è vicino a 1 stiamo usando carboidrati, se è 0.8 stiamo usando grassi. Questo si verifica a riposo. Ogni minuto entrano 840 mL di ossigeno e ne escono 590 mL. I 250 mL di residuo vanno nel sangue venoso e tornano nel cuore per poi essere immessi nella circolazione e essere usati dal nostro corpo producendo 200 mL di CO2. Le quantità di O2 e CO2 sono sempre in circolo. In questo modo la riserva è una riserva tampone, che controlla l'acidità e tiene stabile il pH. TRASPORTO DI OSSIGENO E CO2 Cosa succede a livello dei capillari? I capillari sistemici sono ricchi di O2 e poveri di CO2. Le cellule invece producono CO2 e consumano O2 (nella respirazione cellulare) quindi necessitano di quest'ultimo per rifornirsi e togliere la CO2.

Co2 che è un prodotto di scarto. I gas respiratori si spostano attraverso le membrane (in questo caso la membrana delle cellule del tessuto e l'endotelio dei capillari) per diffusione semplice, seguendo il loro gradiente di concentrazione (si parla di pressione parziale). La Co2 tenderà quindi a spostarsi da un posto a pressione parziale di Co2 (pCo2) elevata, ad uno a pCo2 scarsa; ovvero dall'interno delle cellule verso il capillare. L'O2 tenderà a spostarsi dai capillari verso l'interno delle cellule (dove la pO2 è minore perché l'ossigeno è continuamente consumato nella respirazione cellulare. Viene ridotto ad acqua.

La maggior parte della Co2 viaggia nel plasma sotto forma di ione bicarbonato mentre l'O2 viaggia legato all'emoglobina all'interno dei globuli rossi.

A livello dei capillari sistemici, quando la Co2 entra nel sangue, l'enzima anidrasi carbonica la trasforma in Acido Carbonico H2Co3.

Il testo fornito si dissocia in ione H+ e ione bicarbonato HCo3. La formazione di ione H+ fa sì che il pH si abbassi (diventa più acido) e questo favorisce il distacco dell'O2 dall'emoglobina. L'O2 è quindi libero di lasciare il capillare e diffondere all'interno dei tessuti secondo il suo gradiente pressorio parziale.

A livello degli alveoli, i capillari che li raggiungono sono ricchi di CO2, raccolta nel circolo sistemico (sostanza di scarto della respirazione cellulare) e poveri di O2, che hanno rilasciato alle cellule (per svolgere la respirazione cellulare). Negli alveoli polmonari, al contrario, in seguito all'inspirazione, troviamo molto O2 e poca CO2. Per semplice diffusione, l'O2 tenderà quindi a muoversi dal compartimento a pressione parziale di O2 (pO2) maggiore a quello minore, ovvero tenderà a lasciare gli alveoli per entrare nei capillari. La CO2 si sposterà sempre secondo gradiente, ovvero...

da un compartimento a PCo2 maggiore a uno minore tenderà a fare l'opposto, quindi a spostarsi dal capillare all'interno degli alveoli polmonari, da dove poi passerà nell'aria in seguito all'espirazione.

Quando la Co2 lascia il capillare l'equilibrio della reazione catalizzata dall'anidrasi carbonica si sposta verso sinistra. Diminuisce la Co2 e nel plasma ci saranno meno ioni H+ (il pH si alza e diventa più basico). Questo favorisce il legame con l'O2, appena entrato nel capillare, all'emoglobina che trasporta l'ossigeno verso il cuore sinistro e poi nel circolo sistemico, per rifornire i tessuti di O2. Inoltre questo meccanismo, rimuovendo sempre O2 dal plasma, fa sì che la PO2 nel plasma del capillare alveolare sia sempre bassa e quindi favorisce lo spostamento di O2 dall'alveolo al sangue.

CURVA DI DISSOCIAZIONE DELL'EMOGLOBINA

Il 98% dell'O2 presente nel sangue viene trasportato dall'emoglobina,

la parte restante è disciolto nel sangue secondo la legge di Henry (la quantità disciolta è proporzionale alla pressione parziale dell'O2). Si nota che all'aumentare della PO2 aumenti la saturazione dell'emoglobina (in particolare nella porzione centrale ripida). Ciò permette di regolare gli scambi gassosi: nei tessuti infatti, dove la pressione di O2 è bassa, l'emoglobina può cedere facilmente l'O2. La curva si sposta verso destra (cioè si riduce l'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno e quindi aumenta la capacità di cederlo) se diminuisce il Ph, aumenta la Co2, aumenta la temperatura: tutto ciò avviene nei tessuti quando consumano ossigeno, favorendo in tal modo la cessione di ossigeno. Lo spostamento a destra dovuto all'aumento della CO2 prende il nome di effetto Bohr. Effetto Haldane: spiegame come il legame dell'O2 all'emoglobina renda il sangue

più acido, e quindi faciliti l'espostamento dell'anidride carbonica dal sangue agli alveoli. Dunque la maggiore acidità dell'emoglobina legata all'ossigeno agevola la fase di eliminazione dell'anidride carbonica attraverso due meccanismi:

• L'emoglobina più acida ha meno tendenza a legarsi all'anidride carbonica, di conseguenza viene liberata un'alta % di anidride carbonica, inoltre il pH più acido dell'emoglobina rilascia un maggior numero di H+ che combinandosi con ioni bicarbonato formano dapprima acido carbonico e poi H2O e Co2, favorendo così il rilascio a livello alveolare.

ARIA ATMOSFERICA E ARIA ALVEOLARE

L'umidificazione modifica i componenti. Quindi l'area alveolare è differente da quella atmosferica perché le vie aeree modificano l'aria in entrata umidificandola, quindi negli alveoli l'aria sarà già umidificata mentre all'entrata.

spirazione, tra l'aria atmosferica e il sangue. Questi scambi permettono all'organismo di ottenere l'ossigeno necessario per le cellule e di eliminare l'anidride carbonica prodotta dal metabolismo.