Fisiologia apparato respiratorio

Bronco principale destro trachea Bronco lobare superiore destro Bronco principale sinistro Bronco lobare medio destro Bronco lobare inferiore destro Bronchioli terminali Bronchioli respiratori Dotti alveolari Infundiboli con alveoli polmonari Percorso dell’aria durante la inspirazione Percorso dell’aria durante la espirazione

alveolo Sacco alveolare Bronchiolo respiratorio Dotto alveolare Capillari sanguigni

Nella espirazione i muscoli si rilassano, il polmone si contrae per elasticità propria;la pressione interna aumenta e l’aria viene espulsa Pleura viscerale bocca polmone polmoni Pleura parietale Liquido interpleurico cavità toracica Inspirazione: la cavità toracica si espande per contrazione dei muscoli e del diaframma:la pleura parietale segue la espansione; il liquido interpleurico obbliga la pleura viscerale a seguire quella parietale; il polmone segue la pleura viscerale e si espande: la pressione interna si riduce e l’aria esterna viene richiamata all’interno degli alveoli polmonari

Nella espirazione i muscoli si rilassano, il polmone si contrae per elasticità propria;la pressione interna aumenta e l’aria viene espulsa Muscoli inspiratori principali:intercostali esterni, elevatori delle coste, diaframma muscoli espiratori:intercostali interni, addominali Inspirazione: la cavità toracica si espande per contrazione dei muscoli e del diaframma:la pleura parietale segue la espansione; il liquido interpleurico obbliga la pleura viscerale a seguire quella parietale; il polmone segue la pleura viscerale e si espande: la pressione interna si riduce e l’aria esterna viene richiamata all’interno degli alveoli polmonari

Nella espirazione i muscoli si rilassano, il polmone si contrae per elasticità propria;la pressione interna aumenta e l’aria viene espulsa bocca polmoni Inspirazione: la cavità toracica si espande per contrazione dei muscoli intercostali esterni e del diaframma:la pleura parietale segue la espansione; il liquido interpleurico obbliga la pleura viscerale a seguire quella parietale; il polmone segue la pleura viscerale e si espande: la pressione interna si riduce e l’aria esterna viene richiamata all’interno degli alveoli polmonari

Composizione media aria inspirata azoto 79% ossigeno 20% CO2 0.04 % Composizione media aria espirata azoto 79 % ossigeno 16% CO2 4 % bocca polmoni Nella inspirazione entra ossigeno , circa 20% e CO2 0.04% Nella espirazione esce ossigeno , circa 16 % e CO2 4 %

trachea Bronco destro Bronco sinistro

Pleura costale Pleura mediastinale Pleura diaframmatica Pleura viscerale, polmonare Pleura toracica, parietale

Colonna vertebrale sterno costole Muscoli intercostali esterni rilassati Muscoli intercostali esterni contratti Le costole assumono posizione orizzontale e la cavità toracica aumenta verso alto e avanti Respirazione tipo costale nella ventilazione diaframmatica o addominale, più redditizia e attivata, il diaframma si contrae, e la gabbia toracica aumenta la sua capacità

Fasi della respirazione Fase ventilatoria : da ambiente esterno ad alveoli e viceversa: ossigeno da esterno ad alveoli, CO2 da alveoli ad esterno Atmosfera alveoli Fase alveolocapillare: diffusione gas tra alveoli e capillari e viceversa ossigeno da alveoli a capillari, CO2 da capillari ad alveoli alveoli Capillari Fase cardiocircolatoria:trasporto con il sangue dai polmoni ai tessuti e viceversa: ossigeno da polmoni a tessuti, CO2 da tessuti a polmoni polmoni tessuti Fase tessutale:scambio per diffusione tra sangue e tessuti e viceversa ossigeno da sangue a tessuti, CO2 da tessuti a sangue tessuti capillari

L’ossigeno arriva agli alveoli durante la inspirazione diffonde da alveoli a capillari alveolari entra negli eritrociti e si lega ala ferro dell’eme della emoglobina formando ossiemoglobina viene trasportato dal sangue fino ai tessuti periferici si stacca dalla emoglobina, esce dall’eritrocita e passa nel plasma diffonde nello spazio interstiziale entra nelle cellule e nei mitocondri partecipa alla ossidazione del glucosio originando CO2 + H2O + ATP La CO2 prodotta nei mitocondri esce dalla cellula, diffonde nello spazio interstiziale, entra nei capillari parte rimane come tale sciolta nel plasma parte entra negli eritrociti e forma carbossiemoglobina la maggior parte entra nei globuli rossi, si trasforma in H2CO3 che si dissocia e diffonde nel plasma HCO3- quando il sangue arriva ai capilallari alveolari CO2 plasmatica diffonde da capillari ad alveoli CO2 da HbCO2 si libera ,esce nel plasma e diffonde negli alveoli HCO3- entra negli eritrociti, forma H2CO3 che si decompone in H2O e CO2 che esce dagli eritrociti, diffonde dal plasma agli alveoli: la CO2 nella espirazione passa da alveoli ad atmosfera

atmosfera HbO2 cellule O2 alveoli capillari CO2 Circolazione periferica HbCO2 CO2 HCO3- Spazio interstiziale CO2 da cellule ad alveoli Ossigeno da alveoli a cellule

aria bolo faringe trachea esofago Epiglottide: chiude la glottide durante la deglutizione

Volume residuo: aria non più espirabile:circa 1500 Volume ventilatorio o corrente aria inspirata, espirata per ogni atto respiratorio: circa 500 360 cc arriva agli alveoli, 140 rimane nello spazio morto laringe, trachea, bronchi, bronchioli Riserva inspiratoria o aria complementare: dopo una inspirazione normale (500 cc) si possono inspirare, con inspirazione forzata massima, altri 2000 cc Riserva respiratoria o supplementare: dopo una espirazione normale (500 cc) si possono espirare ,con espirazione forzata altri 1300 cc Capacità vitale: volume ventilatorio+riserva inspiratoria+riserva espiratoria Volume residuo: aria non più espirabile:circa 1500 Capacità polmonare totale:capacità vitale+volume residuo (5300 cc) Aria residua funzionale:aria supplementare+volume residuo Volumi respiratori persona media normale

controllo nervoso della respirazione I movimenti respiratori solo parzialmente sono controllabili dalla volontà: (es.trattenere il respiro in acqua, in presenza di gas tossici…): fondamentalmente il loro controllo è involontario e dipende da un sistema fisico-chimico-umorale Intervengono : centro pneumotassico (localizzato nel ponte) centro respiratorio (localizzato nel bulbo) suddiviso in: centro inspiratorio e centro espiratorio I centri ricevono informazioni, impulsi provenienti da corteccia encefalica, ipotalamo, periferia: propriorecettori cutanei, viscerali, nasofaringolaringei,broncopolmonari chemiorecettori e pressorecettori senocarotidei,cardioaortici termorecettori cutanei

encefalo Corpo calloso ipofisi cervelletto ponte IV ventricolo Midollo allungato Midollo spinale

Centri encefalici ponte Centro pneumotassico Centro espiratore Centro respiratorio Bulbo Centro inspiratore Nervo vago Connessioni, interazioni, controlli tra centri Midollo spinale

Controllo umorale da periferia Seno carotideo -corpo carotideo :chemorecettori: analizzano composizione del sangue, ossigeno, anidride carbonica , pH e inviano segnali ai centri respiratori arco aortico > glomo aortico :chemorecettori: analizzano composizione del sangue, ossigeno, anidride carbonica , pH e inviano segnali ai centri respiratori Esterna - interna Centro respiratorio Glomo carotideo Glomo aortico Seno carotideo Carotide comune Arco aortico Controllo da parte di termorecettori (ipotalamici) sensibili a temperatura del sangue circolante, e periferici, cutanei, sensibili a variazioni ambientali

Centro respiratorio Centro pneumotassico Carotide comune Carotide esterna-interna Seno carotideo Glomo carotideo Arco aortico Glomo aortico