FUNZIONE RESPIRATORIA

 

(dr. Maurizio Solazzo)

 

La funzione respiratoria contribuisce a mantenere l’omeostasi dell’organismo, cioè la conservazione di un ambiente fisiologico interno relativamente costante.

 

Nei mammiferi e quindi nell’uomo, la respirazione è il processo che permette gli scambi gassosi tra l’ambiente esterno e i tessuti.

Tali scambi gassosi assicurano alle cellule dei tessuti l’ossigeno necessario ai propri processi energetici e la possibilità di eliminare l’anidride carbonica prodotta da tali processi.

 

Le cellule dei tessuti utilizzano l’ossigeno disciolto nel liquido interstiziale ed in esso versano la CO2 prodotta. Il sangue a sua volta provvede al trasporto dei gas respiratori tra tessuti e l’apparato respiratorio nel quale avvengono gli scambi con l’ambiente esterno.

 

Distinguiamo una respirazione interna che consiste negli scambi gassosi tra SANGUE e TESSUTI e una respirazione esterna che comprende gli scambi gassosi tra SANGUE e AMBIENTE ESTERNO a livello dell’apparato respiratorio.

 

L’apparato respiratorio dei mammiferi è costituito da:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Tra i foglietti pleurici vi è un liquido viscoso che ne facilita il reciproco scorrimento durante i movimenti respiratori.

 

 

 

TESSUTO POLMONARE:                            struttura spugnosa costituita da un insieme

                                                                  di cavità microscopiche gli ALVEOLI

                                                                  POLMONARI che sono avvolti da una fitta

                                                                  rete di CAPILLARI SANGUIGNI.

 

                                                                  Gli ALVEOLI sono tenuti insieme e legati

                                                                  alle altre strutture da una TRAMA

                                                                  ELASTICA molto distendibile che gli

                                                                  permette di

                                                                  contenere un volume di aria variabile grazie alla ESTENSIBILITA’.

 

 

E’ qui che avviene il contatto tra capillari e aria e viene detta PARETE RESPIRATORIA dei POLMONI dove avvengono gli SCAMBI GASSOSI con il sangue.

 

Nella PARETE RESPIRATORIA dei POLMONI il sangue e l’aria sono

 

                                    respirati da:

§        ENDOTELIO dei CAPILLARI SANGUIGNI

§        SOTTILE STRATO DI CELLULE PAVIMENTOSE degli alveoli.

 

 

 

 

 

 

 

 

MECCANICA RESPIRATORIA

 

Gli atti respiratori consistono nel ripetersi ciclico di 2 fasi: INSPIRAZIONE ed ESPIRAZIONE determinate da modificazioni della capacità della CAVITA’ TORACICA dovute all’alterno CONTRARSI e RILASSARSI dei MUSCOLI RESPIRATORI.

 

Possiamo considerare ciascuna fase costituita da 2 COMPONENTI:

 

                                                 COMPONENTE

                                                              ATTIVA: l’aumento della cavità toracica è

                                                                              dato dall’innalzarsi delle coste ad

                                                                              opera dei muscoli INTERCOSTALI

                                                                              ESTERNI e dall’abbassarsi del

                                                                              DIAFRAMMA

INSPIRAZIONE

 

 

 

 

                                                  COMPONENTE

                                                             PASSIVA: la gabbia toracica espandendosi

                                                                                porta con sé la pleura parietale e

                                                                                questa la pleura viscerale con i

                                                                                POLMONI si ESPANDONO

                                                                                PASSIVAMENTE (grazie

                                                                                all’elasticità del loro tessuto

                                                                                seguono passivamente le variazioni

                                                                                di volume del torace)

 

                                                la pressione INTRAPOLMONARE diminuisce al di 

maggiore azione                     sotto di quella ATMOSFERICA

    suggente                             La pressione tra i foglietti pleurici va da –2 mm Hg a –6

                                                mm Hg (alla fine dell’INSPIRAZIONE) mentre la

                                                pressione negli alveoli è di –1,5 mm Hg. Quindi l’aria

                                                entra nei polmoni

 

 

 

                                           

 

 

 

 

 

 

 

                                              PASSIVA                   nel respiro tranquillo è un

                                                                               PROCESSO PASSIVO non dovuto

                                                                               all’attività di muscoli, ma dovuto

                                                                               solo alle forme ELASTICHE delle

   ESPIRAZIONE                                                      strutture POLMONARI e

    può essere                                                            TORACICHE.

 

                                               La pressione PLEURICA va da –6 mmHg a –2 mm Hg

        minore                            (alla fine dell’espirazione). La pressione negli alveoli

     SUZIONE                         diventa +1,5 mm Hg e quindi l’aria esce.

 

                                            

 

                                              ATTIVA                      l’ESPIRAZIONE diventa un

                                                                                 fenomeno ATTIVO quando è

                                                                                 profonda (FORZATA) grazie ai

                                                                                 muscoli:

                                                     ESPIRATORI    INTERCOSTALI INTERNI       con la loro

                                                                                                                                                         contrazione

                                                                                                                                                         ruotano

                                                                                                                                                         verso il

                                                                                                                                                         basso le

                                                                                                                                                         coste    

                                                                                                        MUSCOLI ADDOMINALI

 

 

Alla fine dell’inspirazione e dell’espirazione la pressione intrapolmonare (negli ALVEOLI) è uguale a quella ATMOSFERICA.

 

Il respiro è composto da una fase inspiratoria ed una espiratoria.

Gli atti respiratori sono in media 14-16 al minuto nell’ adulto e 44 nel neonato.

 

prevalenza del movimento toracico caratterizzata dall’impiego prevalente dei muscoli intercostali esterni. Tipica delle donne ed utile nella gravidanza.
 
 


RESPIRAZIONE COSTALE:

 

 

 

prevalenza del diaframma. Tipica dell’uomo.
 
 


RESPIRAZIONE

DIAFRAMMATICA:

sia costale che diaframmatici. Tipica del bambino.
 
 


RESPIRAZIONE MISTA:   

 

 

 

 

VOLUMI POLMONARI NELLE DIVERSE FASI DELLA RESPIRAZIONE

 

1)     ARIA RESPIRATORIA:     volume di aria che entra (ed esce) in un atto

                                                        respiratorio normale dai polmoni (300-500 ml);

 

 

2)     VOLUME DI RISERVA:      la quantità massima di aria che può essere

           INSPIRATORIA                   inspirata, con una inspirazione forzata, al termine

                                                          di una inspirazione normale (2000-2500 ml);

 

3)     VOLUME DI RISERVA:      la quantità massima di aria che può essere

           ESPIRATORIA                    espirata con una espirazione forzata al termine di

                                                         una espirazione normale (1000-15500 ml);

 

4)     VOLUME RESIDUO:           è la quantità di aria che rimane nei polmoni al

                                                          termine di una espirazione forzata (1550 ml).

 

 

La norma di          ARIA RESPIRATORIA

                           VOLUME DI RIS INSPIRATO

                           VOLUME DI RIS ESPIRATO

 

È detta CAPACITA’ VITALE ed è un indice dell’efficienza dell’apparato respiratorio. In media è compresa tra 3500-400 ml.

 

VOLUME RESIDUO:                       quantità di aria che non può essere espulsa dai

                                                            polmoni neppure con una espirazione forzata;

 

SPAZIO MORTO ANATOMICO:    è costituito dall’aria che riempie tutte le vie

                                                            respiratorie, dal naso e dalla bocca fino alle

                                                            prime diramazioni bronchiali. Questa aria non è

                                                            utile ai fini respiratori in quanto non avvengono

                                                            scambi gassosi. Il suo volume è di 150 ml;

 

SPAZIO MORTO FISIOLOGICO:   comprende quell’aria che si trova in spazi

                                                            alveolari dove non avvengono scambi

                                                            respiratori in quanto non sono irrorate o lo sono

                                                            insufficientemente.

 

 

 

 

PRESSIONE INTRATORACICA

 

I CAVI PLEURICI separano i polmoni dalla PARETE TORACICA e dal DIAFRAMMA, si tratta di due spazi VIRTUALI in quanto tra i foglietti, VISCERALE e  PARIETALE è interposto solo un VELO DI LIQUIDO.

 

Tale spazio pleurico presenta in tutte le fasi della respirazione una PRESSIONE NEGATIVA.

 

Tale pressione NEGATIVA INTRAPLEURICA è presente oltre che nei CAVI PLEURICI, in tutte le strutture del TORACE tranne che nell’albero respiratorio.

Viene detta PRESSIONE NEGATIVA INTRATORACICA (DEPRESSIONE DI DONDERS) ed ammonta:

 

                                                         -2, -3 mm Hg alla fine dell’ESPIRAZIONE

 

                                                         -5, -6 mm Hg alla fine dell’INSPIRAZIONE.

 

La DEPRESSIONE DI DONDERS è determinata dalla forza con cui il tessuto polmonare, elasticamente disteso tende a RETRARSI (COLLASSARSI) per due fattori:

 

1)     la tensione della trama di fibre elastiche che avvolge gli alveoli;

 

2)     la tensione superficiale del velo di liquido che ricopre interamente la parete degli alveoli e che tende a svuotarli dell’aria che contengono.

 

DISTENSIBILITA’ O COMPLIANCE

 

Le forze che tendono a produrre il collasso dei polmoni (distensione della loro trama, tensione superficiale degli alveoli) sono contrastate dalla REAZIONE ELASTICA delle strutture delle pareti toraciche.

Si genera quindi una condizione di equilibrio: si ha cioè in tutte le fasi della respirazione una ricerca di equilibrio per cui ad esempio in caso di INSPIRAZIONE:

 

la forza dei muscoli inspiratori, sommata alla reazione elastica delle strutture toraciche, equilibrerà la maggior forza di RITRAZIONE dei POLMONI durante la loro distensione.

 

Si definisce COMPLIANCE o DISTENSIBILITA’ del sistema respiratorio l’incremento di volume prodotto da ogni incremento di pressione unitario.

 

 

 

 

 

 

 

COMPOSIZIONE percentuale dell’aria atmosferica secca:

 

                                        N2          78,03%

                                        O2          20,94%

                                        CO2        1,00%

                                        Gassosi  0,03%

 

 

L’aria alveolare ha una composizione diversa: è satura di H2O a 37°C, più povera di O2 e più ricca di CO2

 

Valori calcolati come media durante un intero atto respiratorio.
 
                                        N2          74,9%

                                        O2          13,6%

                                        CO2       5,3%

                                        H2O       6,2%