Anche le cellule respirano… …

Respirazione La respirazione è il processo che consente gli scambi gassosi e include la respirazione interna ed esterna. Respirazione interna: uso dell’ossigeno nei mitocondri perla produzione di ATP e eliminazione di anidride carbonicacome prodotto metabolico. Respirazione esterna: include quattro processi (1) la ventilazione polmonare, (2) lo scambio di ossigeno e di anidride carbonica tra gli spazi aerei polmonari e il sangue, (3) il trasporto di ossigeno e anidride carbonica nel sangue, e (4) lo scambio di ossigeno e anidride carbonica tra il sangue e i tessuti.

Alveoli polmonari La concentrazione di O 2 dell’aria più elevata di quella del sangue: O 2 va dagli spazi alveolari al sangue dove si lega all’emoglobina Tessuti : concentrazione di O 2 nel sangue supera quella dei tessuti O 2 si stacca dall’emoglobina per raggiungere le diverse cellule attraverso il liquido interstiziale.

…e la CO 2 ? Il 7% si scioglie nel plasma Il 23% si combina con l’emoglobina Il 70% reagisce con l’acqua in presenza dell’enzima anidrasi carbonica formando acido carbonico che si dissocia Reazione di equilibrio CO 2 + H 2 O  H 2 CO 3  H + + HCO 3 - Ai tessuti dove c’è liberazione di CO 2 la reazione procede verso destra Ai polmoni dove la CO 2 è più concentrata nel sangue alveolare è favorito lo spostamento a sinistra con la liberazione della CO 2 che viene espirata. CO 2 : importante fattore di regolazione del pH del sangue Abbassamento del pH è un importante segnale per i centri respiratori Aumento della frequenza e della profondità degli atti respiratori per rilasciare più CO 2 e assorbire più O 2.

L’azoto, costituente i 4/5 dell’aria è un gas inerte, viene inspirato ed espirato tale quale. Solo in piccole quantità si scioglie nel plasma dove non compie reazione. Ma se c’è una pressione troppo forte come in profonde immersioni l’azoto si combina con l’ossigeno formando N 2 O che provoca uno stato di ebbrezza e di euforia pericoloso per i subacquei. ARIA INSPIRATA ED ESPIRATA. COSA CAMBIA?

ATTIVITA’ FISICA E RESPIRAZIONE Il normale consumo di ossigeno è di circa 250ml/minuto nell’uomo adulto a riposo. Sia la ventilazione polmonare, che il consumo di ossigeno, aumentano fino a 20 volte durante l’attività sportiva di massima intensità. Durante tale tipo di attività la ventilazione polmonare è di circa 100/110 litri/minuto, di appena il 50% inferiore alla capacità respiratoria massimale (150/170 litri al minuto). La superiorità della capacità respiratoria massimale, consente di intraprendere attività sportive in situazioni difficoltose (in altitudine, in ambienti caldi ed in caso di alterazioni dell’apparato respiratorio). La captazione di ossigeno a livello polmonare in situazioni di metabolismo aerobico massimale (Vo2Max), tende a migliorare con l’allenamento di circa il 10%, ma arrivando ad essere superiore alla norma di anche il 45% nei maratoneti. Anche la capacità di diffusione dell’ossigeno dagli alveoli al circolo ematico migliora con la pratica sportiva, passando dai 23 ml/min di un sedentario a riposo, agli 80 ml/min di un canottiere in attività massimale (situazione in cui tutti i capillari polmonari sono perfusi al massimo). Anche durante un’intensa attività fisica, il sistema respiratorio è in grado di fronteggiare le variazioni della pressione di ossigeno e anidride carbonica nel sangue, mantenendole a livelli normali nonostante la tendenza della prima ad abbassarsi in favore della seconda. Non a caso, nell’attività fisica, la stimolazione all’incremento della respirazione non è dovuta a variazioni di pressione dei gas, ma da meccanismi neurogeni.

Problemi nella respirazione Fattori che regolano la diffusione gassosa attraverso la membrana respiratoria: Spessore membrana (aumentata nell’edema polmonare o fibrosi cistica) Superfice di scambio (  nell’enfisema) Volume di sangue a contatto con i capillari Gradiente pressorio fra i gas in alveolo e sangue Ostacoli alla trasmissione gassosa: diminuita irrorazione dei capillari(2) difficolta’ diffusione (3) mancata ventilazione alveolare (4)

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