FISIOLOGIA DELLA RESPIRAZIONE

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1 FISIOLOGIA DELLA RESPIRAZIONE SCAMBIO E TRASPORTO DEI GAS La composizione dell aria alveolare differisce rispetto all aria ambiente. A livello alveolare si verifica la continua diffusione della del sangue verso gli alveoli e la diffusione in senso inverso dell O 2. Il sangue venoso in arrivo al capillare alveolare si arterializza in 0,25 sec. A riposo il transito del sangue nei capillari è di 0,75 sec. Nel lavoro massimale è di 0,40 sec. 1

2 SCAMBIO E TRASPORTO DEI GAS 1. Diffusione ed assorbimento dei gas 2. Capacità di diffusione 3. Trasporto dei gas nel sangue LEGGI DEI GAS EQUAZIONE DI STATO: PV = nrt P = Pressione; V = Volume T = Temperatura n = n molecole del gas; R = costante dei gas 1. L. di Boyle: PV = K P = K/V (T cost.) 2. L. di Charles: V= K 1 T K 1 = nr/p 3. L. di Gay-Lussac: P = K 2 T K 2 = nr/v 1. DIFFUSIONE ED ASSORBIMENTO DEI GAS Flusso Massivo: consente il movimento dei gas nelle vie aeree DP = PB PA Diffusione: consente il movimento dei gas attraverso la membrana alveolo-capillare DP = Palv. Ps. 2

3 2. CAPACITA' DI DIFFUSIONE solubilità D MW D CO D 2 O 2 20 :1 Diffusione attraverso la membrana alveolo-capillare Diffusione attraverso la membrana alveolo-capillare [O 2 ] Epitelio Alveolare Interstizio Endotelio Spazio alveolare Capillare po 2=100 mmhg Movimento di O 2 dovuto al gradiente pressorio po 2=40 mm Hg 3

4 Diffusione attraverso la membrana alveolo-capillare [ ] Epitelio Alveolare Interstizio Endotelio Spazio alveolare Capillare p=40 mmhg Movimento di dovuto al gradiente pressorio p=46 mm Hg RIASSUMENDO 3.1: Trasporto Ematico dell'ossigeno Legato reversibilmente con Emoglobina [Hb] Hb O 2 HbO 2 1 g Hb 134. ml O2 100 ml sangue 201. ml O2 15g Hb 100 ml sangue Fisicamente disciolto 3-5% 4

5 Trasporto dell O 2 nel sangue legato all emoglobina Hb 4O Hb O La reazione di ossigenazione con formazione di ossiemoglobina dipende dalla pressione parziale dell O 2 Curva di Saturazione Hb % Saturazione Hb Zona del plateau P 50 v a Zona ripida po 2 (mm Hg) 3.2: Trasporto Ematico della Tessuto Plasma Globulo Rosso disciolta Diffusione CO2 disciolta + H 2O Scambio dei cloruri HCO 3 - Cl - H 2CO 3 HCO H + Cl - H + +HbO - 2 O 2 O 2 O 2 + HHb H 2O H 2O HHb + 5

6 IL CONTROLLO DELLA RESPIRAZIONE Quali meccanismi generano i movimenti ritmici del respiro? Quali fattori controllano il Volume Ventilatorio Totale? Temperatura Recettori del parenchima polmonare Ai Muscoli ventilatori Propriocettori muscolari e articolari Condizione chimica del sangue a livello dei centri respiratori midollari Centri Respiratori Midollari Chemocettori periferici Corteccia motoria Regioni sottocorticali Regolazione della ventilazione polmonare (pag.479) REGOLAZIONE CHIMICA della Va O 2 IPOSSIA IPERCAPNIA ph ACIDOSI IPERVENTILAZIONE 6

7 CONTROLLO CHIMICO DELLA VENTILAZIONE (pag.480) ph e Sistemi Tampone Regolazione Nervosa della Ventilazione 7

8 IL CONTROLLO DELLA RESPIRAZIONE Centri bulbo-spinali "autonomi" GRD: Gruppo Respiratorio Dorsale [inspirazione] GRV: Gruppo Respiratorio Ventrale [insp./esp.] IL CONTROLLO DELLA RESPIRAZIONE Programma Respiratorio Gruppo respiratorio pontino Neuroni inibitori dell'inspirazione Chemocettori Integratore dell'aic Recettori polmonari da stiramento Recettori polmonari agli stimoli irritanti Pre-motoneuroni inspiratori 8

9 Feedback della SISTEMA DI CONTROLLO (SNC) Produzione di Valore di (riferimento) + - (errore) Muscoli respiratori Ventilazione alveolare Scambio gas Polmonisangue arteriosa Via del controllo retrogrado sensore Chemorecettori RESPIRAZIONE Definizione di ventilazione e di respirazione Descrivere la sequenza di eventi che causa il movimento di aria all interno e all esterno dei polmoni (inspirazione ed espirazione) Quali forze si oppongono alla distensione dei polmoni? Ruolo del surfactante polmonare Volumi e capacità polmonari Definizione di spazio morto Composizione dell aria atmosferica ed alveolare Pressione parziale di O 2 nell aria atmosferica, a livello alveolare e a livello capillare Trasporto di O 2 e di nel sangue. Scambi gassosi alveolo-capillari Diffusione dei gas nei tessuti Curva di dissociazione dell emoglobina Effetti delle variazioni di ph, temperatura e Pco 2 sulla curva di dissociazione dell emoglobina Sistemi tampone respiratori 9

P aria (livello del mare) = 760 mmhg. Composizione: O 2 : 20.84% N 2 : 78.62% CO 2 : 0.04% po 2 = 159 mmhg. pn 2 = 597mmHg. pco 2 = 0.

P aria (livello del mare) = 760 mmhg. Composizione: O 2 : 20.84% N 2 : 78.62% CO 2 : 0.04% po 2 = 159 mmhg. pn 2 = 597mmHg. pco 2 = 0. Scambi alveolari Aria atmosferica = miscela di gas (principalmente O 2, N 2, CO 2 ) La velocità di diffusione di un gas (quantità di gas che diffonde nell unità di tempo) è direttamente proporzionale alla

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