Riassunto esame Fisiologia Generale, prof. Veicsteinas, libro consigliato Fisiologia Applicata allo Sport, McArdle - cap. 13

Scambio e trasporto di gas

Composizione dell'aria ambiente

→ 20,93% di O2
→ 79,04% di N
→ 0,03% di CO2

A livello del mare la pressione dei gas atmosferici (pressione barometrica) è di 760 mmHg o Torr (equivale alla pressione esercitata da una colonna di mercurio di 1 mm). Perciò un'atmosfera corrisponde a 760 Torr.

Parte 1: scambio di gas nei polmoni e nei tessuti

Concentrazioni e pressioni parziali dei gas respirati

Legge di Dalton: la pressione totale esercitata dalla miscela dei gas è uguale alla somma delle pressioni parziali dei singoli gas.

La pressione parziale dell'O2 nell'aria è il 20,93% di quella totale (760 mmHg) e perciò equivale a 159 mmHg.

Quando l'aria entra nella trachea si satura di vapore acqueo (questo esercita anch'esso una pressione sui gas inspirati). Alla temperatura di 37° C la pressione parziale esercitata dal vapore acqueo è di 47 mmHg. Di conseguenza la PO2 in trachea è:

– (20,93 / 100) * (760 - 47 mmHg) = 149 mmHg (PO2 in trachea)

• Aria ambiente → PO2 159 mmHg
• Aria trachea → PO2 149 mmHg
• Aria alveoli → PO2 103 mmHg; CO2 39 mmHg

Scambio di gas nei polmoni e nei tessuti

Gli scambi gassosi tra alveoli e sangue e tra sangue e tessuti si verificano passivamente per diffusione, in base al loro gradiente di pressione.

Nei polmoni: in condizioni di riposo la PO2 negli alveoli è di 100 mmHg ed è maggiore rispetto a quella nel sangue venoso che è di 40 mmHg. Perciò l'O2 passa dall'alveolo al capillare per diffusione. Al contrario, la PCO2 nell'alveolo è di 40 mmHg ed è inferiore rispetto alla PCO2 nel sangue venoso che è di 46 mmHg, perciò questa passa dal capillare all'alveolo.

Lo scambio è molto rapido (0,25 s), circa un terzo del tempo che ci mette il sangue a percorrere il capillare alveolare (1 s). Durante l'attività la velocità del sangue nei capillari polmonari non supera più del 50% la sua velocità. Questo si verifica perché si realizza il fenomeno di reclutamento capillare che aumenta il volume del sangue contenuto nei capillari.

Nei tessuti: la PO2 nel sangue arterioso è di 100 mmHg e viene utilizzata dai tessuti così che questa scenda a 40 mmHg. La PCO2 è di 40 mmHg nel sangue arterioso, riceve la CO2 dai tessuti per raggiungere 46 mmHg nel sangue venoso. Con attività molto intense la PO2 può scendere anche a 0 mmHg e la PCO2 raggiungere 90 mmHg.