Eventi Coinvolti nel Processo di Scambio Gassoso, Presentazione

Eventi Coinvolti nel Processo di Scambio Gassoso

CO 02 Vie aeree Scambio I: tra atmosfera e polmoni Alveoli polmonari CO2 O2 Scambio II: tra polmoni e sangue On CO2 Circolazione polmonare Trasporto dei gas IL sangue Circolazione sistemica CO2 CO2 02 Scambio III: tra sangue e cellule Cellule Respirazione cellulare ATP Fisiologia D.L. Silverthorn Copyright 2005, 2000 Casa Editrice Ambrosiana ea

• Ventilazione polmonare movimento di aria dall'esterno all'interno del polmone e viceversa
• Diffusione alveoli - sangue movimento O2 e CO2 attraverso la membrana respiratoria

Un rapporto Ventilazione- Perfusione polmonare normale è indispensabile perché gli scambi avvengano in maniera ottimale

• Trasporto O2 e CO2 nel sangue
• Diffusione sangue-tessuti movimento di O2 e CO2 a livello tissutale
• Utilizzazione O2 e produzione CO2 nelle cellule

Volumi Respiratori

Volume Corrente Quantità di aria che viene mobilizzata in un atto respiratorio (600 ml maschi 500 femmine)

Ventilazione minuto Volume Corrente x Frequenza Respiratoria (numero di atti respiratori al minuto)

Volume di Riserva Espiratoria Massimo volume espirabile dalla fine della normale inspirazione

Volume di riserva Inspiratoria Massimo volume inspirabile dalla fine della normale inspirazione

Volume Residuo aria che resta nel polmone al termine di un'espirazione massimale-

Capacità Vitale o Capacità vitale forzata massima quantità di aria mobilizzata in un atto respiratorio massimale

Capacità vitale forzata. Volume totale di aria espulsa in un'espirazione forzata partendo da un'inspirazione massimale, o viceversa.

Capacità Polmonare Tot CV + VR = massima quantità di aria contenuta nel polmone (volume presente nei polmoni dopo inspirazione massimale)

Capacità funzionale residua Volume presente nei polmoni alla fine di una respirazione normale (misurabile attraverso un pletismografo)

Capacità Inspiratoria Massimo volume inspirato partendo dal volume di fine espirazione normale

5200 Capacità inspiratoria Volume del polmone (ml) Capacità polmonare totale Capacità vitale Volume corrente Volume di riserva inspiratoria 2700 I Volume di riserva espiratoria 2200 Capacità funzionale residua 1200 Volume residuo

Respirazione Cellulare

• La respirazione polmonare serve per portare l'ossigeno a tutte le cellule, che compiono la vera respirazione. La respirazione cellulare è costituita da una serie di reazioni che hanno luogo all'interno dei mitocondri, dove l'ossigeno rompe le molecole di glucosio liberando l'energia che contengono
• L'anidride carbonica prodotta, invece, passa dalle cellule al sangue, che la trasporta ai polmoni; da qui viene espulsa all'esterno. C,H1206+ O2 mitocondrio cellula del corpo umano CO2 + H2O + energia-

Atto Respiratorio

• I polmoni non hanno fibre muscolari -> aderiscono alle pareti del torace e ne seguono i movimenti passivi di ritorno.
• Muscoli intercostali e diaframma (muscoli respiratori) fanno variare volume della gabbia.
• respirazione costituita da due movimenti:
  • inspirazione: muscoli intercostali esterni si contraggono e sollevano le coste, il diaframma si contrae e si abbassa -> aumento volume cavità toracica
  • espirazione: intercostali interni si rilassano, il diaframma si alza e la cavità toracica diminuisce di volume -> ritorno alla dimensione normale dei polmoni.

muscoli intercostali gabbia toracica diaframma gabbia toracica muscoli intercostali diaframma

Atto Respiratorio: Meccanismi e Frequenza

• Inspirazione: movimento involontario dato dal SNC che regola la contrazione del diaframma e dei muscoli inspiratori.
• A riposo l'espirazione è un processo passivo dovuto al ritorno elastico della gabbia toracica in seguito al rilassamento del diaframma.
• Fisiologicamente, in un adulto sano a riposo, la frequenza respiratoria media (numero di atti respiratori in un minuto) si registra in un range tra i 16 e i 20.
• Al di sotto dei 12 atti al minuto si parla di bradipnea, mentre si parlerebbe di tachipnea nel caso in cui gli atti per minuto sorpassassero i 20.-

Inspirazione ed Espirazione

La cavità toracica si espande durante l'inspirazione La cavità toracica si contrae durante l'espirazione Cavità toracica Cuore Polmone Polmone Cavità pleurica Diaframma Durante l'inspirazione: Durante l'espirazione:

• il diaframma si contrae
• il diaframma si rilassa
• la cavità toracica si espande
• la cavità toracica si contrae
• la pressione intrapleurica diventa più negativa
• la pressione intrapleurica diventa meno negativa
• i polmoni si espandono
• i polmoni si contraggono
• l'aria entra
• i gas all'interno dei polmoni vengono espulsi-

Muscoli Respiratori

• muscoli inspiratori:
  • primari: m. diaframma e m. intercostali esterni
  • accessori:
    • di I ordine:m. pettorale, m. scaleni, m. sternocleidomastoideo;
    • di II ordine: m.trapezio, m.serrato, m.piccolo pettorale.
• muscoli espiratori:
  • accessori: m. retto addominale (favorisce risalita diaframma e comprime l'addome), m.obliqui (comprimo l'addome) e m.trasverso dell'addome (aumenta pressione intraddominale).
  • facilitatori: m. intercostali interni.-

(b) A riposo M. sternocleido- mastoideo M. trasverso dell'addome M. piccolo pettorale 0 M. intercostali interni Diaframma M. intercostali esterni C M. retto dell'addome (gli altri muscoli dell'addome non sono mostrati) (c) Inspirazione (d) Espirazione M. scaleni M. dentato anteriore

(a) Inspirazione (b) Espirazione

Muscolo Sternocleidomastoideo Muscolo intercostale interno Muscolo intercostale esterno Muscolo obliquo esterno Diaframma Muscolo retto abdominale Diaframma-

Variazioni dei Volumi Polmonari

• Durante un esercizio fisico il volume corrente aumenta considerevolmente, attingendo sia dal volume di riserva inspiratoria che da quello di riserva espiratoria.
• Durante un esercizio strenuo la frequenza respiratoria può passare dai 12 atti che si registrano normalmente in condizioni di riposo ai 35-45/50 cicli/min.
• I volumi polmonari variano in base all'età, al sesso e soprattutto in relazione alla statura e alla taglia corporea. Elevati valori di capacità vitale non sono rari in soggetti di taglia elevata. Un valore di 8.1 litri è stato misurato in uno sciatore di fondo medaglia d'oro olimpica.
• Con il passare dell'età il volume residuo tende ad aumentare, mentre si riducono i volumi di riserva inspiratoria ed espiratoria.
• Una capacità polmonare superiore alla norma non aumenta il livello prestativo. E' stato infatti dimostrato che anche durante un esercizio massimale esiste una riserva funzionale da parte del sistema respiratorio pari al 15-35%. In un soggetto sano non esiste dunque una limitazione della performance di origine respiratoria anche se ciò potrebbe non essere del tutto vero nei due casi estremi, ovvero per il sedentario e per il mezzofondista di altissimo livello-

Frequenza Respiratoria e Ossigeno

• quando si ha il fiatone vuol dire che i muscoli stanno inviando al SN una richiesta di ossigeno ulteriore -> un aumento di atti inspiratori non aumenterebbe più di tanto la quantità di ossigeno, c'è bisogno che aumenti il volume degli atti più che la frequenza.
• Imparare a inspirare dal naso più a lungo possibile.-

Broncodilatazione e Broncocostrizione

La broncodilatazione è l'aumento del calibro dei bronchi e dei bronchioli, finalizzato a ridurre la resistenza delle vie aeree in modo da aumentare il flusso di aria che entra nei polmoni, la broncocostrizione è l'opposto, quindi un restringimento del lume (o calibro) dei bronchi e bronchioli.

Comandati dal SNC (sistema nervoso centrale).-

COVID-19: Sintomi e Effetti sugli Organi

Cervello Alcuni malati di COVID-19 presentano ictus, convulsioni, confusione mentale e infiammazione cerebrale. I medici stanno cercando di capire quali di questi sintomi siano direttamente causati dal virus.

Occhi Le congiuntiviti e le infiammazioni della membrana che riveste la parte anteriore dell'occhio e la palpebra interna sono più comuni nei malati colpiti dal virus.

Polmoni Quando il virus attacca le cellule polmonari provoca l'infiammazione e la rottura delle pareti degli alveoli, e quindi la diminuzione dell'assorbimento di ossigeno, che comporta tosse, aumento della febbre e uno sforzo maggiore per respirare.

Fegato Fino a metà dei pazienti ospedalizzati presenta livelli di enzimi che indicano difficoltà per il fegato, situazione che può essere causata dalla sovrastimolazione del sistema immunitario e dai farmaci somministrati.

Intestino Le analisi sui pazienti e i dati delle Naso Alcuni malati hanno perso il senso dell'olfatto. I ricercatori hanno ipotizzato che il virus possa risalire le terminazioni nervose del naso e danneggiare le cellule.

Cuore e vasi sanguigni Il virus entra nelle cellule, incluse quelle che rivestono i vasi sanguigni, legandosi ai recettori ACE2 che si trovano sulla superficie cellulare. L'infezione che ne consegue può portare anche a coagulazione del sangue, infarti e infiammazione cardiaca.

Reni I danni renali sono comuni, e aumentano il rischio di morte. I reni possono essere attaccati dal virus direttamente, o si può-

Principali Patologie Respiratorie

• BPCO
• Trauma toracico e pneumotorace
• Asma
• Polmoniti
• Bronchite-

BPCO: Broncopneumopatia Cronico Ostruttiva

• broncopneumopatia cronico ostruttiva è una malattia dell'apparato respiratorio caratterizzata da un'ostruzione irreversibile delle vie aeree, di entità variabile a seconda della gravità.
• fumo sigaretta e combustioni
• tosse, dispnea

Broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) SINTOMI Tosse cronica, produzione di muco, spossatezza, fiato corto, dispnea, fastidio al torace. CAUSE Vie aeree in salute Muscoli lisci Tubo bronchiale normale Fumo Vie aeree aperte Aria inquinata Alveoli ind salute Genetica Infiammazione ed eccesso di muco Bronchite cronica x Rottura delle membrane alveolari Enfisema x Melarossa-

Pneumotorace

• si può verificare a seguito di un trauma toracico (coste, sterno, rachide).
• Trauma può provocare arresto respiratorio o cardiaco e pneumotorace ;: raccolta di aria nella cavità pleurica ->dispnea e dolore poichè vi è collasso polmonare.

PNEUMOTORACE POLMONE NORMALE POLMONE COLLASSATO-

Asma

Bronchi sani Bronchi ristretti a causa dell'asma Asma

• malattia infiammatoria cronica delle vie aeree con ostruzione dei bronchi
• sintomi: dispnea, costrizione toracica, tosse, respiro sibilante
• possibili fattori scatenanti: stress, emozioni, traumi, freddo, sforzi intensi.