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Sistema respiratorio: funzioni

Ventilazione polmonare, Anatomia funzionale del sistema respiratorio. Caratteristiche e funzioni delle vie aeree superiori e del tessuto alveolare. Meccanica della ventilazione polmonare. Variazioni di pressione intrapolmonare e intrapleurica durante il ciclo respiratorio. Volumi e capacità polmonari.
Scambi gassosi nei polmoni e nei tessuti.
Composizione dell'aria atmosferica e dell'aria... Vedi di più

Esame di Fisiologia degli organi e degli apparati docente Prof. R. Breveglieri

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Gli alveoli oltre ad avere i campillari sono bagnati da un sottile strato di soluzione acquosa che

tenderebbe a farlo collassare per colpa della tensione superficiale di essa (pressione).

Ma durante l’inspirazione deve espandersi l’alveolo e ci riesce poichè i pneumociti 2 producono il

surfactante che riduce la tensione superficiale.

NB: NO MUSCOLO. Il muscolo non circonda gli alveoli perché sarebbe di impiccio per gli scambi gassosi (nei

Ogni

bronchi invece c’è).

alveolo è circondato da capillari per fare gli scambi gassosi. Gli alveoli sono circondati anche da fibre elastiche (non

compromettono gli scambi perché lasciano degli spazi). Queste fibre elastiche sono importantissime.

IL POMPONE E’ COME UN ELASTICO: ED E’ SEMPRE UN PO’ TESO.

Ogni polmone è rivestito da una pleura suddivisibile in due strati, due foglietti:

Pleura VISCERALE (attaccata al polmone)

Pleura PARIETALE (fissata alla gabbia toracica)

C’è comunque poco spazio tra i due foglietti, nel quale è presente il liquido intrapleurico così i

due foglietti scorrono e aderiscono bene. E soprattutto la pleura mantiene il polmone ancorato alla

gabbia toracica, quindi se espando la gabbia toracica (delimitata da coste, sterno, colonna,

diaframma) si espande anche il polmone.

FISICA FUNZIONALE DEL SISTEMA RESPIRATORIO

Ci sono alcune pressioni da tener conto quando si parla di questo sistema respiratorio.

atmosferica (dell’aria). L’atmosfera ha pressione costante

-Pressione

-Pressione intrapleurica --> pressione idrostatica che imprime il liq. Intrapleurico sempre

subatmosferica l’aria giunta negli alveoli esercita una pressione sulle

-Pressione alveolare (intrapolmonare) -->

pareti di questi

LA MECCANICA DELLA VENTILAZIONE POLMONARE

L’aria è un fluido se c’è

(gas). Si può spostare una differenza di pressione tra atmosfera e polmoni.

L’atmosfera ha aria a pressione fissata ad 1 bar, la pressione aria alveolare varia sempre.

Per far si che si crei differenza di pressione andiamo a variare la pressione alveolare (cioè la

pressione dei polmoni).

“Pressione

Legge di Boyle -> e volume sono inv. proporzionali”.

Cambia la pressione alveolare perchè è variato il volume.

creare gradiente per far muovere l’aria si usa

Per variare la pressione alveolare agendo sul volume

polmonare, essendo volume e pressione inversamente proporzionali. Ciò avviene variando il

volume della gabbia con toracica, utilizzando:

-Muscolo diaframma: inspiratorio

-Muscoli intercostali esterni: inspiratori

-Muscoli intercostali interni: solo espiratori forz.

Anche muscoli scaleni e addominali

Osserva: qui per creare un gradiente ci sono questi muscoli, nel cardiovascolare chi crea gradiente

è la pompa cuore coi suoi muscoli.

Contrazione muscolare = variazione del volume = variazione della pressione alveolare

Dato che serve contrazione muscolare, la respirazione diventa un processo attivo con dispendio di

energia!

Respirazione forzata= numero di muscoli coinvolti maggiore che nella respirazione normale

CICLO RESPIRATORIO: ALTERNANZA INSPIRAZONE<-->ESPIRAZIONE

Il fluido aria si muove da un punto di maggior pressione verso un punto a minor pressione.

Se il volume dei polmoni si espande (inspirazione) entra aria perchè la pAlv < pAtm

dopo si riduce (espirazione) l’aria in pressione esce tornando in

Se il volume dei polmone

atmosfera perchè la pAlv > pAtm

VENTILAZIONE: è il passaggio di aria tra atmosfera e polmoni (e viceversa)

RESPIRAZIONE: somma di processi tra cui ventilazione, scambio di gas sangue alveolare ed

aria alveolare, trasporto di gas nel sague, scambio di gas tra sangue e cellule dei tessuti

INSPIRAZIONE (diaframma, muscoli intercostali esterni)

Sempre c’è la contrazione di diaframma.

Nella forma rilassata ha una forma a cupola

si porta verso l’alto e assume questa

Quando si contrae forma appiattita che fa espandere la

gabbia toracica e i polmoni

Si contraggono anche gli intercostali esterni, le coste si portano verso l’alto e l’esterno.

E’ aumentato il volume e diminuisce la pressione alveolare rispetto alla pressione atmosferica=

il gradiente pressorio in questo caso favorisce l’ingresso di aria dall’atmosfera, verso il punto di

minor pressione.

[GRAFICO] Nell’andamento “volume polmoni – pressione alveolare” dopo un po’ che il volume cresce, smette di scendere la pressione

perchè è cominciata ad arrivare aria ecco perchè. (Il polmone non è uno spazio chiuso ma al contatto con l’esterno ovvio.

Nota: la differenza di pressione arriva a -1 mmHg, poi torna a differenza 0 perché è entrata aria negli alveoli che

.

aumentano la pressione al loro interno diminuendo la differenza di pressione

ESPIRAZIONE (rilassamento muscoli inspiratori)

Innanzitutto prima di incominciare l’espirazione i per l’inspirazione si rilassano

muscoli

(bastano loro)

Espirazione tranquilla: il volume del polmone ritorna al volume originario,a ma senza il

coinvolgimento di altri muscoli: questo perchè c’è il ritorno del tessuto elastico del polmone (che

fine dell’inspirazione)

era molto tirato alla

Ora la pAlv è maggiore visto che il volume è diminuito, maggiore rispetto alla pAtm !! Flusso di aria

verso l’esterno. si contraggono solo nell’espirazione forzata

I muscoli intercostali interni (iperventilazione).

-VOLUME CORRENTE = Volume di aria spostato in un singolo atto respiratorio --> 500 ml /atto

E’ uguale sia nell’inspirazione che nell’espirazione tranquilla.

I 500 ml comprendono pure il volume residuo di aria rimasta dentro i polmoni (pure se espiri

forzatamente), che consente che non si interrompa lo scambio gassoso.

-FREQUENZA RESPIRATORIA = è il numero di atti respiratori in un minuto (1 inspir = 1 atto) -->

12 atti /min = volume di aria spostata nell’arco in un minuto ti tempo (insp o esp)

-VOLUME MINUTO

Bisognerebbe levare la quantità di aria dentro lo spazio morto (dove non avvengono scambi

gassosi) = 150 ml / atto –

VOLUME MINUTO ALVEOLARE = 12 * (500 150) = 4,2 litri/min

SCAMBI GASSOSI

questi prima devono passare dall’aria all’sangue, poi

Per quanto riguarda i GAS dopo dal sangue

alle cellule del tessuto.

IL NOSTRO ORGANISMO:

Consuma O2: 250 ml

Produce Co2: 200 ml

Ma come si fanno sti trasferimenti? Ricorda che O2 e Co2 sono fluidi --> ci vuole il gradiente di

pressione e non solo, per modulare gli scambi di questi gas

 La grande circolazione parte dal ventricolo sinistro e giunge a tutti i tessuti tranne i polmoni.

Questo sangue è ricco di ossigeno PO2 (100 mmHg) e povero di anidride carbonica PCo2

(40mmHg)

 La piccola circolazione parte dal cuore destro e giunge solo ai polmoni. La PO2 scende da

100 a 40 mmHg. La PCo2 sale di poco da 40 a 46 mmHg, il rifiuto metabolico. Nei polmoni

la PO2 sale e la PCo2 scende.

Gas ARIA ALVEOLARE Gas sangue che va ai

polmoni

100 (ricco) 40 mmHg (povero)

PO2 mmHg

40 mmHg (povero) 46 mmHg (ricco)

PCo2

Le due pressioni diverse, dell’aria alveolare e del sangue, si forma un gradiente pressorio. Si

diffonde perciò gas dal

compartimento a maggiore pressione a quello con minore pressione.

tra quello dell’ossigeno e quello dell’anidride

I gradienti pressori --> DIVERSISSIMI carbonica:

ΔP

 OSSIGENO = 60 (100-40)

ΔP

 ANIDRIDE CARBONICA = 6 (46-6)

Però tipo, nel sangue che torna dai tessuti può avere valori più bassi di Po2, può anche avere

dipende dallo stato metabolico di quel tessuto in quell’istante

valori più alti di PCo2:

L’ARIA? Ci son due tipi di aria:

si mescola con l’aria stantia dei polmoni

-ARIA ESTERNA (atmosferica):

c’è più vapore acqueo, umidificata, più calda, meno polveri e virus/batteri,

-ARIA ALVEOLARE:

costantemente è soggetta a modificazioni per via degli scambi che avvengono.


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DESCRIZIONE APPUNTO

Ventilazione polmonare, Anatomia funzionale del sistema respiratorio. Caratteristiche e funzioni delle vie aeree superiori e del tessuto alveolare. Meccanica della ventilazione polmonare. Variazioni di pressione intrapolmonare e intrapleurica durante il ciclo respiratorio. Volumi e capacità polmonari.
Scambi gassosi nei polmoni e nei tessuti.
Composizione dell'aria atmosferica e dell'aria alveolare. Ultrastruttura della barriera aria-sangue. Fattori che influenzano gli scambi gassosi: fattori fisici e biologici.
Trasporto dell'ossigeno e della anidride carbonica nel sangue.
Trasporto dell'ossigeno nel sangue. Curva di dissociazione dell'ossiemoglobina, suo significato biologico e fattori che la influenzano. Trasporto dell'anidride carbonica nel sangue. Fattori fisici e biologici che la influenzano.
Meccanismi di controllo dell'attività respiratoria.
Modulazione nervosa del ritmo respiratorio: genesi del ritmo respiratorio. Strutture tronco-encefaliche coinvolte nel controllo della respirazione: centri bulbari, pontini e segnali afferenti. Modulazione chimica del ritmo respiratorio: chemocettori centrali e periferici, controllo della respirazione ad opera dell'anidride carbonica, del pH e dell'ossigeno.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze motorie
SSD:
Università: Bologna - Unibo
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher willy_bar96 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fisiologia degli organi e degli apparati e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Bologna - Unibo o del prof Breveglieri Rossella.

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