Il sistema respiratorio Flashcards
funzione principale della respirazione
ottenere 02 dalle cellule ed eliminare CO2 prodotto dalle cellule
respirazione cellulare
processi metabolici intracellulari che si svolgono all’interno dei mitocondri
respirazione esterna
scambio di O2 e CO2
tappe della respirazione esterna
- aria entra ed esce dai polmoni
- O2 e CO2 vengono scambiati negli alveoli
- il sangue trasporta O2 e CO2 tra polmoni e tessuti
- O2 e CO2 vengono scambiati tra cellule tissutali e sangue per diffusione attraverso i capillari sistemici
funzioni non respiratorie del sistema respiratorio
- eliminazione del calore
- ritorno venoso
- fonazione
- difesa dalle sostanze estranee inspirate
- naso: organo dell’olfatto e una parte del sistema respiratorio
alveoli
simili a grappoli d’uva con cavità dilatabili a parete sottile
da cosa è circondato ogni alveolo
da una rete di capillari polmonari
spazio fra due alveoli
parete sottilissima per facilitare lo scambio di gas
cellule alveolari tipo 1
appiattite
cellule alveolari tipo 2
secernono il surfattante polmonare che facilita l’espansione polmonare
c’è muscolatura nel alveoli?
NO
polmoni
grande quantità di tessuto connettivo elastico + muscolatura liscia (arteriole e bronchioli)
gabbia toracica
protezione ossea a polmoni e cuore
diaframma separa
cavità toracica e cavità addominale
sacco pleurico
separa ogni polmone dalla parete toracica
gradiente pressorio
l’aria tende a muoversi da una regione ad alta pressione ad una a bassa pressione
pressione atmosferica (barometrica)
esercitata dal peso dell’aria nell’atmosfera su un oggetto sulla superficie terrestre. Diminuisce con l’aumentare dell’altitudine
pressione alveolare
all’interno degli alveoli che comunicano con l’atmosfera attraverso le vie aeree.
L’aria fluisce secondo il suo gradiente pressorio ogni volta che la pressione alveolare differisce dalla pressione atmosferica
pressione intrapleurica
all’interno del sacco pleurico.
Viene esercitata sui polmoni dalla cavità toracica, generalmente è minore della pressione atmosferica
gradiente di pressione transmurale
pressione esercitata verso l’esterno attraverso la parete polmonare è più grande della pressione esercitata verso l’interno che spinge i polmoni a stirarsi e distendersi
polmoni seguono i movimenti
della cavità toracica
cavità pleurica non occupata dal liquido intrapleurico
diminuzione della pressione intrapleurica sotto la pressione atmosferica
distensione polmoni
grazie al gradiente di pressione tra le loro pareti perché
pressione intrapleurica < pressione atmosferica
aria nella cavità pleurica?
NO in condizioni normali. Non vi è comunicazione tra cavità pleurica e atmosfera
parate toracica perforata
l’aria fluisce rapidamente. Pneumotorace: aria nel torace e il polmone collassa
inspirazione
pressione alveolare deve essere < della pressione atmosferica per far entrare aria nei polmoni
espirazione
la pressione alveolare deve essere > della pressione atmosferica per far uscire aria dai polmoni
legge di Boyle
aumento volume del gas = la pressione diminuisce
diminuzione volume del gas = aumento della pressione
muscoli inspiratori
- diaframma
- muscoli intercostali estern
muscoli prima dell’inspirazione
rilasciati
muscoli all’inizio dell’inspirazione
stimolati a contrarsi allargando la cavità toracica.
Il diaframma si abbassa incrementando il volume della cavità toracica
pressione alveolare e atmosferica prima dell’inspirazione
uguale. Né ingresso né uscita d’aria dai polmoni
espansione ulteriore della cavità toracica
anche i polmoni si espandono (ulteriore calo della pressione alveolare)
fine dell’inspirazione
muscoli inspiratori si rilasciano = diminuzione del volume dei polmoni -> aumento pressione alveolare
quando non esiste più gradiente pressorio?
quando la pressione alveolare è uguale alla pressione atmosferica
normale espirazione
è un processo passivo: no sforzo muscolare né dispendio energetico (!= inspirazione)
espirazione durante l’esercizio fisico
attiva: svuotare rapidamente i polmoni
muscoli espiratori
muscoli della parete addominale e muscoli intercostali interni
gradiente pressorio = differenza tra
pressione alveolare e pressione atmosferica
calcolo flusso d’aria
rapporto tra gradiente pressorio e resistenza delle vie aeree
da cosa è determinata la resistenza delle vie aeree
dal loro raggio
stimolazione parasimpatica sulle vie aeree
riposo e rilassamento = contrazione muscolatura liscia bronchiolare
broncocostrizione = diminuzione raggio dei bronchioli
stimolazione simpatica sulle vie aeree
adrenalina = broncodilatazione
broncopneumopatia ostruttiva cronica
resistenza delle vie aeree a causa del restringimento del lume = lavorare più duramente per respirare
3 patologie della broncopneumopatia cronica
- bronchite cronica
- asma
- enfisema
bronchite cronica
le vie si restringono per effetto del prolungato ispessimento edematoso della loro mucosa.
Nonostante la tosse frequente, il muco accumulato non può essere rimosso
cause della bronchite cronica
esposizione a fumo, aria inquinata e allergeni
asma
- ispessimento delle pareti delle vie aeree: provocato dall’infiammazione
- tamponamento delle vie aeree in seguito a eccessiva secrezione di muco denso
- iperattività delle vie aeree
enfisema
- collasso delle vie aeree più piccole
- rottura delle pareti alveolari
perché si forma l’enfisema
meccanismo di difesa all’esposizione cronica al fumo
difficoltà nel bpco
sì nell’espirazione e non nell’inspirazione
compliance dei polmoni
misura della variazione del volume polmonare
da cosa è determinata la compliance polmonare
da una variazione del gradiente di pressione transmurale (forza che distende i polmoni)
ritorno elastico
quanto facilmente i polmoni si rilasciano dopo essere stati distesi
da cosa dipende il ritorno elastico
dall’elevata elasticità del tessuto connettivo dei polmoni e dalla tensione superficiale alveolare
surfattante polmonare
diminuisce la tensione superficiale e contribuisce alla stabilità polmonare
struttura surfattante polmonare
miscela di lipidi e proteine secreti dalle cellule alveolari di tipo 2
dove si disperde il surfattante polmonare
tra le molecole d’acqua del liquido che tappezza gli alveoli
benefici del surfattante polmonare
- aumento della compliance polmonare
- riduce la tendenza al ritorno elastico dei polmoni per non farli collassare
polmoni fetali
non in grado di sintetizzare il surfattante
= strenui sforzi inspiratori perché i polmoni sono poco complianti
spirometro
tamburo pieno d’aria immerso in una camere riempita d’acqua.
Sale e scende quando la persone inspira ed espira
volume corrente
volume d’aria che entra o esce dai polmoni durante un singolo atto respiratorio (500 ml ca. a riposo)
volume di riserva inspiratorio
il massimo volume d’aria che può essere inspirato al massimo oltre il volume corrente a riposo.
Contrazione massima del diaframma e dei muscoli intercostali
capacità inspiratoria
massimo volume d’aria che può essere inspirato al termine di una normale espirazione tranquilla
volume di riserva espiratorio
volume minimo che rimane nei polmoni anche dopo un’espirazione massima
capacità funzionale residua
volume d’aria nei polmoni a termine di una normale espirazione passiva
capacità vitale
massimo volume d’aria che può effluire dai polmoni durante un singolo atto respiratorio in seguito a un’inspirazione massima
capacità polmonare totale
volume massimo di aria che i polmoni possono contenere
volume respiratorio forzato in un secondo
volume d’aria che può essere espirato durante i primi secondi della respirazione
pneumopatia ostruttiva
difficoltà di svuotare i polmoni
pneumopatia restrittiva
difficoltà a riempire i polmoni
ventilazione polmonare
volume d’aria inspirato ed espirato in 1 minuto
frequenza respiratoria
12 atti respiratori per minuto
calcolo ventilazione polmonare
volume corrente x frequenza respiratoria
spazio morto anatomico
spazio in cui va l’aria inspirata che non va negli alveoli, non è utile per gli scambi
ventilazione alveolare
volume d’aria scambiato tra atmosfera e alveoli per minuto
di cosa è più importante la ventilazione alveolare
della ventilazione polmonare
calcolo ventilazione alveolare
(volume corrente - volume di spazio morto) x frequenza respiratoria
(500 ml/atto - 150 ml di volume di spazio morto) x 12 atti/min = 4200 ml/min
pressione esercitata da un gas
direttamente proporzionale a % di quel gas nella miscela totale dell’aria (Pgas)
gradiente di pressione parziale
differenza tra sangue capillare e tessuti circostanti
trasporto O2
captato nel sangue a livello polmonare deve essere trasportato ai tessuti per l’utilizzo cellulare
trasporto CO2
prodotto a livello cellulare deve essere trasportata ai polmoni per essere eliminata
O2 nel sangue
fisicamente disciolto e chimicamente legato all’Hb
Hb
ridotta = non legata all’O2
HbO2
ossiemoglobina = legata all’O2
Po2
fattore determinante la percentuale di saturazione dell’Hb
legge d’azione di massa
aumento della concentrazione di una sostanza
saturazione dell’Hb
% trasportata di O2
fattori che influenzano la % di saturazione dell’Hb
- effetto della co2
- effetto dell’acidità
- effetto della temperatura
- effetto del 2,3 difosfoglicerato
effetto della co2
presenza di quantità addizionale di co2 nel sangue: diminuzione affinità Hb e o2 -> sempre più rilasciato dall’Hb a livello tissutale
effetto dell’acidità
il sangue diventa più acido a mano a mano che capta co2 dai tessuti = cessione di o2 proprio nel momento del fabbisogno
effetto della temperatura
aumento della temperatura: rilascio di o2 dall’Hb utilizzabile dai tessuti più attivi
effetto del 2,3 difosfoglicerato
fattore interno ai globuli rossi: può legarsi all’Hb = ridurre l’affinità con l’o2
Hb maggiore affinità con co che con l’o2
Hbco = carbossiemoglobina
co
gas tossico prodotto durante la combustione incompleta dei derivati del carbonio
co2 trasportata nel sangue come bicarbonato
co2 diffonde secondo il gradiente di pressione
co2 trasportata in 3 modi nel sangue
- fisicamente disciolta
- legata all’Hb
- bicarbonato
co2 fisicamente disciolta
la quantità di co2 dipende dalla pco2 = più solubile dell’o2
co2 legata all’Hb
carbominoemoglobina
bicarbonato
principale messo di trasporto = Hco3
ipossia
condizione di insufficienza di o2 a livello cellulare
ipossia ipossica
bassa po2 ematica arteriosa associata a un’inadeguata saturazione dell’Hb
- malfunzionamento respiratorio
- esposizione ad elevate altitudini
- ambiente soffocante
ipossia anemica
ridotta capacità del sangue di trasportare o2
ipossia circolatoria
quando i tessuti ricevono troppo poco sangue
ipossia istotossica
le cellule non sono in grado di utilizzare l’o2 che hanno a disposizione
iperossia
po2 arteriosa superiore al livello normale MA il contenuto totale di o2 nel sangue non aumenta perché l’hb è quasi completamente saturata
se po2 arteriosa troppo alta
tossicità da o2
ipercapnia
eccesso di co2 nel sangue arterioso: provocata dall’ipoventilazione
ipocapnia
provocata dall’iperventilazione
conseguenze delle anomali dei gas nel sangue arterioso
acidità respiratoria superiore o inferiore al normale
respirazione
attività automatica: senza sforzo cosciente dell’individuo
attività respiratoria != dall’attività cardiaca
può essere modificata volontariamente
componenti della regolazione nervosa della respirazione
- fattori che generano il ritmo alternato di inspirazione e respirazione
- fattori che regolano la grandezza della ventilazione
- fattori che modificano l’attività respiratoria per altri scopi
centri respiratori
- centro respiratorio bulbare
- centro pneumotossico
- centro apneustico
gruppi neuronali del centro respiratorio midollare
- GRD: gruppo respiratorio dorsale
- GRV: gruppo respiratorio ventrale
GRD
formato dai neuroni inspiratori che innervano i muscoli inspiratori.
potenziale: inspirazione
termine del potenziale: espirazione
GRV
neuroni inspiratori ed espiratori -> inattivi durante la respirazione tranquilla
complesso pre-Botzinger
estremità superiore del centro respiratorio midollare -> sede di potenziali d’azione autoindotti
centro pneumotossico
invia impulsi al gruppo respiratorio dorsale che ‘disattivano’ i neuroni inspiratori
centro apneustico
previene la disattivazione dei neuroni inspiratori = aumenta la frequenza cardiaca
riflesso di hering-Breuer
recettori di stiramento polmonare: previene l’eccessiva espansione polmonare
cosa mantengono costanti po2 e pco2
- mantenimento dei gas nel sangue arterioso
- centro respiratorio bulbare invia segnali ai motoneuroni che innervano i muscoli respiratori
diminuzione po2
aumenta la ventilazione come meccanismo di emergenza
effetto della diminuzione di po2 sui chemocettori periferici
NO sensibili a modeste riduzioni della po2 arteriosa
MA solo quando scende troppo: presenza di gravi patologie
effetto diretto della po2 sul centro respiratorio
SENZA chemocettori: circolo vizioso terminante nella cessazione della respirazione.
Sangue arterioso può scendere a volumi molto bassi senza che i chemocettori rispondano
aumento pco2 arteriosa
aumento della ventilazione = eliminazione di eccesso di co2 nell’atmosfera
caduta pco2
riduzione frequenza cardiaca
recettori per monitorare pco2
non esistono MA i chemocettori centrali attuano adattamenti compensativi nella ventilazione
dove sono i chemocettori centrali
in prossimità del centro respiratorio
