aggiustamenti respiratori durante l esercizio fisico

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1 aggiustamenti respiratori durante l esercizio fisico 1

2 generalita durante l esercizio fisico aumento consumo O 2 e produzione CO 2 e calore e necessario portare piu O 2 ai tessuti e rimuovere piu CO 2 aggiustamenti circolatori aumento gettata cardiaca aumento flusso relativo nei muscoli aumenta la frazione di estrazione dell O 2 nei muscoli aumenta la ventilazione entra piu O 2 nel circolo aumento della differenza di pressione O 2 tra sangue venoso ed aria alveolare aumento del flusso di sangue nei capillari alveolari da aumento gettata cardiaca 2

3 generalita gettata cardiaca da 5.5. L/min a L/min soggetti normali a L/min atleti consumo O 2 da 250 ml/min a 4000 ml/min produzione CO 2 da 200 ml/min a 8000 ml/min PO 2 sangue venoso da 40 mmhg a 25 mmhg 3

4 consumo di ossigeno e carico di lavoro esiste un rapporto lineare tra consumo di ossigeno e carico di lavoro fino ad un massimo, dopo il lavoro aumenta ed il consumo di ossigeno no si contrae un debito di ossigeno 4

5 ventilazione e carico di lavoro a carico di lavoro moderato e costante aumento brusco stimoli psichici stimoli da propriocettori muscolari ed articolari pausa 5

6 ventilazione e carico di lavoro a carico di lavoro moderato e costante aumento graduale proporzionale al consumo di ossigeno ph, PO 2 e PCO 2 arteriosi costanti aumento temperatura corporea? aumento [K+] ematica? aumento sensibilita dei centri respiratori alla CO 2? aumento fluttuazioni PCO 2 O 2? 6

7 ventilazione e carico di lavoro a carico di lavoro moderato e costante plateau caduta brusca pausa caduta graduale 7

8 somministrazione ossigeno e ventilazione 8

9 ventilazione e carico di lavoro aumento progressivo carico di lavoro la ventilazione consumo di O2 produzione di CO2 aumentano proporzionalmente al carico di lavoro PO 2 arteriosa prima costante e poi aumenta 9

10 ventilazione e carico di lavoro aumento progressivo carico di lavoro PCO 2 arteriosa prima o costante o aumenta poco produzione di acido lattico tamponamento con produzione di CO2 sostiene iperventilazione e poi diminuisce diminuzione del ph sostiene iperventilazione 10

11 ventilazione e carico di lavoro aumento progressivo carico di lavoro dopo l esercizio la ventilazione resta alta fino a quando non e ripagato il debito di ossigeno stimolo non PO 2, non PCO 2 abbassamento ph da aumento acido lattico 11

12 fatica dipende anche da sforzi mentali e non solo fisici meccanismi poco conosciuti impulsi da propriocettori acidosi (effetto cerebrale?) ipoglicemia??? deplezione di glicogeno sensazione di fatica un qualche rapporto con il consumo di O2 dolore da esercizio sostanza P e/o danno alle fibre muscolari rigidita muscolare accumulo di liquido interstiziale 12

13 ipossia carenza di ossigeno a livello dei tessuti ipossia ipossica diminuzione di ossigeno nel sangue arterioso ipossia anemica PO 2 normale [Hb] diminuita ipossia ischemica o stagnante flusso ematico diminuito PO 2 normale e [Hb] normale ipossia istotossica i tessuti non riescono ad utilizzare l ossigeno che gli arriva veleni PO 2 normale e [Hb] normale e flusso ematico normale 13

14 effetti dell ipossia ipossica segni di alterazioni neurologiche alterate capacita di giudizio, confusione, eccitamento, disorientamento, perdita della nozione del tempo, cefalea anoressia, nausea, vomito, tachicardia ed ipertensione iperventilazione proporzionale al grado di ipossia dispnea respirazione difficile e fastidiosa iperpnea aumento della frequenza e profondità del respiro tachipnea respiro frequente e superificiale cianosi non in ipossia anemica, non in avvelenamento da CO non in ipossia istotossica 14

15 ipossia ipossica cause patologie respiratorie con alterazione degli scambi fibrosi polmonare patologie con alterazione del rapporto ventilazione perfusione con alterazioni della meccanica respiratoria fatica muscoli respiratori pneumotorace ostruzione bronchiale inibizione del respiro da alterato controllo respiratorio cardiache congenite con shunt veno-arteriosi diminuzione pressione barometrica la composizione dell aria resta normale, la pressione barometrica scende, la pressione parziale dei gas diminuisce 15

16 ipossia ipossica respirando aria a 3000 m PO 2 ~60 mmhg stimolazione glomi sopra diminuzione PCO 2 da iperventilazione alcalosi respiratoria a 3700 m irritabilità a 5500 m sintomi ipossici severi sopra i 6000 m perdita di coscienza (PO 2 < 40 mmhg) 16

17 ipossia ipossica respirando ossigeno puro fattore limitante è la pressione barometrica totale fino a m (pressione atmosferica 187 mmhg) PO 2 = 100 mmhg (normale) PH 2 O = 47 mmhg PCO 2 = 40 mmhg sopra i la PO2 scende sotto i 100 mmhg a m perdita di coscienza aeroplani cabine pressurizzate 17

18 ipossia 18

19 durata della coscienza in caso di esposizione immediata a pressioni barometriche basse 19

20 mal di montagna si sviluppa 8-24 dopo l arrivo in altitudine dura 4-8 giorni sintomi: cefalea, irritabilità, insonnia, mancanza di fiato, nausea, vomito causa: diminuzione PO2 vasodilatazione leggero edema cerebrale edema polmonare ed edema cerebrale da altitudine in soggetti che ascendono rapidamente sopra i 2500 m e che svolgono lavori pesanti nei primi tre giorni 20

21 acclimatazione iperventilazione limitata dall alcalosi da diminuzione PCO 2, ma persistente affinità dell Hb per l O 2 un po diminuita, aumento modico P 50 alcalosi e diminuzione PCO2 aumentano affinità 2,3-DPG diminuisce affinità secrezione di eritropoietina aumenta prontamente e poi diminuisce un po policitemia aumento numero di mitocondri aumento mioglobina 21

22 ipossia anemica da carenza di Hb in genere nessun sintomo a riposo fino ad anemie gravi difficoltà all esercizio fisico ipossia ischemica o stagnante angina ed infarto cardiaco tipica dei reni e del cuore in caso di shock tipica del fegato e del cervello in caso di insufficienza cardiaca ipossia istotossica i tessuti non riescono ad utilizzare l ossigeno per un avvelenamento che inibisce gli enzimi mitocondriali cianuro 22

23 ipercapnia causa patologie polmonari segni iperventilazione sintomi cerebrali confusione, ottundimento del sensorio, coma, depressione respiratoria, morte acidosi respiratoria la CO 2 diffonde meglio dell O 2 non frequente in patologie polmonari con difetto di scambio 23

24 ipocapnia causa da iperventilazione segni altitudine alterazione stati emotivi nelle arterie: PCO 2 15 mmhg, PO mmhg cerebrali da vasocostrizione confusione, senso di testa leggera, parestesie, aumento gettata cardiaca cardiaci aumento gettata cardiaca pressione normale (inibizione centro vasomotore) muscolari tetania 24