Fisiologia umana - Respirazione

La respirazione

La respirazione è composta da due fasi: l'ispirazione e l'espirazione che danno vita alla ventilazione polmonare. Il torace ha la forma di "una campana chiusa", sotto il quale è situato il diaframma, formato da un centro tendineo e da fibre muscolari striate. Queste si tendono durante l'inspirazione, causando così l'allargamento della gabbia toracica tramite muscoli intercostali esterni.

Fasi della respirazione

L'ispirazione è un processo attivo dove avviene l'immissione di ossigeno nei polmoni. La contrazione dei muscoli inspiratori (diaframma e intercostali) aumenta il volume ultratoracico determinato dalla differenza di pressione tra l'aria degli alveoli e lo spazio pleurico. Questa pressione è di -2,5 mmMg e obbliga i polmoni ad espandersi, determinando l'entrata di aria nei polmoni.

L'espirazione è il processo che rilascia l'anidride carbonica all'esterno. I muscoli contratti si rilasciano e la gabbia toracica e i polmoni, che sono elastici, si comprimono e la pressione nei polmoni diventa leggermente positiva, determinando la fuoriuscita d'aria.

Volumi polmonari

• Volume espiratorio di riserva > 1 L: Volume d'aria cacciato fuori dal polmone non ancora sgonfio del tutto alla fine dell'espirazione.
• Volume inspiratorio di riserva > 2 L: Volume di aria immesso ed emesso in condizioni di riposo.
• Volume corrente ½ L: Volume d'aria immesso nei polmoni al termine dell'ispirazione.
• Volume residuo > 1 L: Volume d'aria che rimane nei polmoni dopo un'espirazione forzata massima.
• Volume corrente massimo 4 L
• Spazio morto: Non prende parte agli scambi gassosi.

Frequenza e scambi gassosi

Frequenza di ventilazione: In un minuto avvengono 12 atti respiratori, spostando 6 L di aria. Nell'alveolo, la pressione parziale dell'ossigeno (PO₂) è di 100 mmMg, mentre la pressione parziale di anidride carbonica è di 40 mmMg. Nel sangue venoso, la PO₂ è di 40 mmMg e la PCO₂ è di 46 mmMg. La pressione dell'ossigeno è di 152 mmMg.

Composizione dell'aria

L'aria inspirata è composta da 21% di ossigeno e 0,04% di anidride carbonica. L'aria espirata contiene 16% di ossigeno, il 4% di anidride carbonica e il 79% di azoto. Se aumenta la ventilazione, aumenta la quantità di CO₂ espulsa.

Controllo e struttura del polmone

I muscoli respiratori sono volontari, ma il controllo della respirazione avviene nel sistema nervoso centrale ed è involontario. I sensori che trasmettono informazioni al SNC sulla quantità di O₂ e CO₂ nel sangue si trovano nelle carotidi.

Il polmone è composto da moltissimi alveoli sulla cui superficie interna è presente un liquido. La membrana degli alveoli è composta da solo epitelio ed il loro lume è liquido.