Diffusione e trasporto dei gas respiratori

UNITA’ ALVEOLO-CAPILLARE P / C BARRIERA ARIA-SANGUE Pn II O2 Pn I Lume alveolare CO2 Mo

Diffusione È il trasferimento di un gas da una zona a pressione maggiore ad una a pressione minore attraverso una membrana permeabile Diffusione aria-aria (fase gassosa) Aria-sangue (fase liquida) Mixing alveolare Trasferimento attraverso la membrana respiratoria

Vgas = D ------------------ FISIOLOGIA RESPIRATORIA: diffusione Legge di Fick La velocità di trasferimento di un gas attraverso una lamina di tessuto è direttamente proporzionale a una costante di diffusione, all’area del tessuto e alla differenza di concentrazione del gas fra i due suoi lati (o alle differenze di pressioni parziali) ed inversamente proporzionale allo spessore del tessuto Vgas = D ------------------ A x (P1 - P2) . T . Vgas = velocità di trasferimento del gas D = costante di diffusione A = area del tessuto T = spessore del tessuto P1 - P2 = differenze di pressioni parziali del gas fra i due lati

Ossigeno

Diffusione e trasporto dell’ossigeno

Tempo di contatto

Solo una piccola quota di ossigeno viene trasportata disciolta nel plasma Legge di Henry

E’ la quota di trasporto più importante dell’O2 in virtù della reversibilità della reazione O2 legato Hb X 100 SaO2= Capacità trasporto O2 20.1 ml /100 ml

PO2 tra 20 – 40 mm Hg variazioni SaO2 L’andamento sigmoideo della curva dipende dalla reazione O2 /Hb Fase associativa andamento piatto PO2 > 70 mm Hg SaO2 pressoché costante Fase dissociativa andamento ripido PO2 PO2 tra 20 – 40 mm Hg variazioni SaO2

Limite critico Valori di PaO2< 60 mm Hg convenzionalmente si definiscono diagnostici di IR.

P 50

E’ una misura della posizione della curva. Aumento P50 Curva spostata a destra Diminuzione P50 Curva spostata a sinistra

Fattori che aumentano la P50 Aumento PCO2 P50 Riduzione PH Aumento temperatura Aumento 2-3 DPG intraeritrocitario

Fattori che riducono la P50 Riduzione PCO2 Aumento PH Riduzione temperatura Riduzione 2-3 DPG intraeritrocitario Monossido di carbonio

Curva di dissociazione ossiemoglobinica pH TC PCO2 < AFFINITÀ Cessione di O2 ai tessuti EFFETTO BOHR > AFFINITÀ Ridotta cessione di O2 Fig. di Germann-Stanfield, Fisiologia umana, EdiSES, 2003

Anidride Carbonica

Trasporto CO2 • Fisicamente disciolta (5 -7%) 0.06 ml/100 ml sangue per mmHg (secondo la legge di Henry) • Legata alle proteine (legami carbaminici, 20%) • Sotto forma di HCO3 - (70%) Anidrasi carbonica nei globuli rossi

Tempo di contatto

Patologie

Alterazione degli scambi gassosi A x (P1 - P2) Vgas= T L’alterazione di uno dei parametri della legge di Fick determina alterazioni degli scambi gassosi con meccanismi fisiopatologici differenti.

Patologia dell’interstizio polmonare Alterazione emodinamiche Attivazione cellulare Vasculopatie Ispessimento dell’interstizio Aumento dello spessore della membrana respiratoria

Aumento T Riduzione Vgas ipossiemia iperventilazione ipocapnia