Fisiologia dell’apparato respiratorio

Lo scambio gassoso nei polmoni La diffusione dei gas tra alveoli e sangue obbedisce alle regole della diffusione semplice: n La velocità di diffusione attraverso le membrane è direttamente proporzionale al gradiente di pressione parziale. n La velocità di diffusione attraverso le membrane è direttamente proporzionale all’area di scambio disponibile. n La velocità di diffusione attraverso le membrane è inversamente proporzionale allo spessore della membrana. n La diffusione è molto rapida sulla breve distanza. Ricordiamoci anche i gas si spostano da un’area ad alta pressione verso un’area a bassa pressione.

Le regole descritte regolano lo scambio di gas tra polmoni e tessuti

Patologie polmonari che influenzano la ventilazione alveolare e lo scambio di gas. Lo scambio gassoso alveolare può essere influenzato da modificazioni patologiche della membrana alveolare che possono provocare diminuzione della superficie alveolare o un aumento della distanza di diffusione fra alveoli e sangue.

L’emoglobina Percorso O 2 : alveoli – plasma – eritrociti - Hb Hb + O 2 ↔ HbO 2 Solo 2% O 2 sciolto nel plasma!

pH e temperatura influenzano il legame tra ossigeno e emoglobina. Gli aumenti di temperatura, P CO2 e [H + ] diminuiscono l’affinità delle molecole di emoglobina per l’O 2 e quindi aumentano il rilascio di ossigeno a livello dei tessuti. Il pH a riposo è di ~7.4: l’esercizio fisico in condizioni di anaerobiosi genera un abbassamento del pH fino a valori di ~7.2.

Trasporto dell’anidride carbonica. La CO 2 è molto più solubile dell’O 2 nei liquidi corporei ma la quantità di CO 2 prodotta dai tessuti è di gran lunga superiore alla quantità che può essere trasportata dal plasma. Solo il 7% della CO 2 trasportata è disciolta nel plasma. Il resto (93%) diffonde nei globuli rossi e si lega all’emoglobina o viene convertita dall’anidrasi carbonica in ione bicarbonato (HCO 3 - ).

Ritmicità respiratoria n n La ritmicità del respiro (alternanza inspirazione- espirazione) è il risultato dell’attività di una rete neuronale, costituita da gruppi di neuroni diversi, con attività ritmica, localizzati a livello del bulbo. n n L’attività ritmica dei neuroni respiratori è innescata dalla formazione reticolare (sistema reticolare attivatore) ed è correlata con una o l’altra fase del ciclo respiratorio, grazie a connessioni eccitatorie ed inibitorie esistenti tra gli elementi della rete. n n L’attività dei centri ritmogenici del bulbo è controllata da centri pontini: il centro apneustico e il centro pneumotassico.

Meccanismi di controllo emozioni, paura, riso, pianto (ipotalamo) Riflessi protettivi: polvere, sostanze irritanti (recettori polmonari) Riflessi protettivi: Meccanocettori polmonari (riflesso Hering-Breuer), Barocettori aortici (glossofaringeo) e carotidei (vago) volontà, parlare, cantare (corteccia cerebrale)