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MECCANICA RESPIRATORIA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI “MAGNA GRÆCIA” CATANZARO.

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Presentazione sul tema: "MECCANICA RESPIRATORIA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI “MAGNA GRÆCIA” CATANZARO."— Transcript della presentazione:

1 MECCANICA RESPIRATORIA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI “MAGNA GRÆCIA” CATANZARO

2 MECCANICA La meccanica è quella branca della fisica che studia il movimento dei corpi MECCANICA VENTILATORIA studia i movimenti del sistema toracopolmonare

3 Ventilazione Processo attraverso cui il mantice polmonare veicola l’aria dall’ambiente esterno agli alveoli, e viceversa, attraverso il sistema di canalizzazione bronchiale

4 La Dinamica del Respiro Drive Respiratorio Attivazione dei neuroni respiratori e contrazione dei muscoli ( Pmusc ) Espansione della parete toracica ( D Ppl ) e dei polmoni Aumento del volume polmonare e decompressione del gas (  Palv ) La pressione alveolare negativa determina il flusso di aria all’interno dei polmoni

5 La Dinamica del Respiro Palv = 0 Rilascio diaframma Le forze di richiamo elastico comprimono i gas intrapolmonari : Palv  I gas fuoriescono dai polmoni La pressione alveolare si riduce sino a zero ( Fine ESPIRAZIONE )

6 Sistema toraco-polmonare Sistema meccanico unico Gabbia toracica Viscere polmonare (contenente) (contenuto)

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9 ROTTURA DELL’EQUILIBRIO MECCANICO TORACO-POLMONARE Il polmone tende a collassare La gabbia toracica tende ad espandersi

10 MECCANICA VENTILATORIA ESTERNA INTERNA Parete toraco- diaframmatica Viscere polmonare FORZE La meccanica ventilatoria descrive il processo attraverso il quale il mantice polmonare veicoli l’aria tra l’ambiente esterno e gli alveoli polmonari, attraverso il sistema di conduzione.

11 MECCANICA VENTILATORIA ESTERNA INSPIRAZIONE -Azione costale -Azione diaframmatica -Azione vertebrale ESPIRAZIONE Forze traenti Ritorno elastico Tensione superficiale

12 AZIONE COSTALE Nasce da una sinergia tra: Sistema di 12 leve a destra e 12 leve a sinistra Muscoli intercostali Muscoli inspiratori accessori

13 Muscoli inspiratori Mm intercostali esterni Diaframma MUSCOLI INSPIRATORI ACCESSORI Scaleni Sternocleidomastoidei

14 MUSCOLI INTERCOSTALI ESTERNI

15 LA CONTRAZIONE MUSCOLARE PROVOCA DUE TIPI DI MOVIMENTI COSTALI: Un movimento simile a quello della maniglia di un secchio aumenta il diametro laterale della gabbia toracica Un movimento simile a quello della maniglia di una pompa aumenta il diametro antero- posteriore della gabbia toracica

16 AZIONE DIAFRAMMATICA CONTRAZIONE CUPOLE DIAFRAMMATICHE Aumento del diametro longitudinale 1-2 cm Inspirazione normale 10 cm Inspirazione forzata Parte costale Parte crurale

17 AZIONE VERTEBRALE I muscoli intervertebrali raddrizzano la cifosi dorsale Le coste si spostano sul piano orizzontale Aumento del diametro antero-posteriore

18 LINEE DI MONALDI

19 Muscoli espiratori M. retto dell’addome Mm. obliqui M. trasverso dell’addome Mm. intercostali interni

20 FASE ESPIRATORIA Espirazione passiva Espirazione forzata Forza di ritorno elastico Tensione superficiale M. retto dell’addome Mm. obliqui M. trasverso dell’addome Mm. intercostali interni

21 Patologie che alterano la meccanica ventilatoria esterna  Centri respiratori  Motoneuroni corticali e spinali  Nervi  Giunzione neuromuscolare  Muscoli

22 MECCANICA VENTILATORIA INTERNA La mobilizzazione di volumi d’aria (il flusso aereo) nasce dall’integrazione tra PRESSIONI e RESISTENZE che si sviluppano all’interno del viscere polmonare grazie al movimento parieto-diaframmatico. PRESSIONIRESISTENZE

23 PRESSIONI IMPLICATE NELLA MECCANICA RESPIRATORIA - Pressione alla bocca = 0 è’ la pressione atmosferica (in tutte le vie aeree e negli alveoli quando non vi sono movimenti di aria con le vie aperte); -Pressione endoalveolare: è la pressione a livello dell’acino (negativa durante l'inspirazione e positiva durante l'espirazione);

24 - Pressione endopleurica o Depressione di Donders (si può misurare nel tratto toracico dell'esofago): negativa (-5 cm H 2 O) a CFR, diventa più negativa durante l'inspirazione e può diventare positiva nell'espirazione forzata. La pressione intrapleurica è più negativa agli apici rispetto alle basi; ciò comporta che gli apici sono più distesi rispetto alle basi.

25 RESISTENZE RESISTENZE ELASTICHE (statiche)  Elasticità  Tensione superficiale  Isteresi RESISTENZE VISCOSE (dinamiche)  Resistenze al flusso  Inerzia del sistema

26 RESISTENZE STATICHE ELASTICITÀ PARENCHIMALE Dipende dalle proprietà meccaniche dei componenti del tessuto polmonare Fibre collagene Fibre reticolari Fibre elastiche

27 ε = ∆ P ∆ V Elastance Forza di ritorno elastico polmonare

28 C = Compliance Distensibilità polmonare sotto l’azione di una pressione ∆ V ∆ P

29 CURVA PRESSIONE/VOLUME Nell’ambito di volumi di riempimento medi, il sistema toraco-polmonare si comporta come un corpo perfettamente elastico dove c’è diretta proporzionalità tra P e V. E in questo ambito che si determina la Compliance.

30 CURVA P/V PATOLOGICA (Curva spostata a destra) Fibrosi Congestione vascolare polmonare Aree di alveoli collassati (atelettasie) Obesità o patologie muscolo-scheletriche In queste patologie si compie un lavoro respiratorio maggiore poiché si deve generare una pressione transmurale più alta per spostare lo stesso volume di aria

31 CURVA P/V PATOLOGICA (Curva spostata a sinistra) Enfisema In questa patologia si compie un lavoro respiratorio maggiore poiché si deve compiere un lavoro muscolare maggiore

32 TENSIONE SUPERFICIALE La tensione superficiale è una forza che agisce a livello della superficie degli alveoli; essa costituisce un importante fattore elastico del polmone. La tensione superficiale è quella forza che forma le gocce d’acqua e per cui ogni liquido tende a restringersi e ad occupare la minore superficie possibile La Legge di Laplace stabilisce la relazione tra tensione superficiale e pressione

33 La tensione superficiale provoca: Instabilità alveolare (collasso degli alveoli più piccoli in quelli più grandi) Aumento del ritorno elastico Richiamo di liquido negli alveoli

34 SURFATTANTE È prodotto dagli pneumociti di II tipo ed è un composto tensioattivo, cioè che riduce la tensione superficiale. Aumenta la compliance del polmone Migliora la stabilità alveolare Impedisce la trasudazione di liquido DIPALMITOILFOSFATIDILCOLINA

35 RESISTENZE DINAMICHE La resistenza delle vie aeree è definita dal rapporto tra la differenza di P bocca-alveoli e la velocità di flusso P bocca P alveoli Le resistenze dinamiche sono date dall’attrito dell’aria nell’attraversare le vie aeree e dipendono dal tipo di flusso che si realizza nei diversi condotti

36 FLUSSO LAMINARE Vi è un fronte conico Legge di Poiselle CALIBRO VISCOSITÀ R = 8ηl/πr 4

37 Il flusso laminare è presente al livello delle piccole vie aeree che sono poste in parallelo La resistenza totale delle vie aeree con diametro inferiore a 2 mm si ottiene sommando i reciproci delle singole resistenze La resistenza totale è molto bassa, è solo il 20% di quella dell’intero albero bronchiale

38 Il flusso turbolento si trova nelle vie aeree di medio e grosso calibro che sono disposte in serie e nei punti di biforcazione Le vie aeree fino alla settima generazione costituiscono l’80% delle resistenze totali

39 CICLO RESPIRATORIO La pressione alveolare eguaglia la pressione atmosferica, quindi non c’è flusso Legge di Boyle P x V = K La pressione di ritorno elastico crea un flusso d’aria verso l’esterno


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