1. Respirazione. esterna: scambio di gas respiratori tra alveoli polmonari e sangue

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1 1. Respirazione esterna: scambio di gas respiratori tra alveoli polmonari e sangue interna: scambio di O2 e CO2 tra capillari sistemici e cellule cellulare:uso dell O 2 come accettore di elettroni nelle reazioni che liberano energia (ad es., C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O)

2 2. Fisiologia dell apparato respiratorio Ventilazione polmonare, meccanica respiratoria Scambio tra alveoli e capillari polmonari Trasporto di O 2 e CO 2 nel sangue Scambio tra capillari sistemici e tessuti Controllo della ventilazione polmonare

3 3. Meccanica respiratoria E opportuno che, discutendo di scienze empiriche, si cerchi di sapere come si fa a dire quel che si dice. Come si fa a dire come si muove il polmone?

4 4. L anatomia descrive la gabbia toracica come una scatola deformabile che contiene il polmone Questa è la prova che il polmone è una struttura elastica P [mmhg] Quale è più vicina al vero:la nera o la rossa? Perché? Volume [ml] siringa manometro polmone

5 5. Che cos è la compliance? Il modello sperimentale precedente consente di misurare la compliance di quel polmoncino? Quando si effettua la respirazione assistita di un uomo anestetizzato e curarizzato, si può misurare la compliance toracopolmonare? Quando si effettua respirazione assistita di un paziente anestetizzato e toracotomizzato, si può misurare la compliance polmonare?

6 6. Che differenza c è fra un modello e un ipotesi sperimentale? In un cilindro a tenuta è contenuto un palloncino elastico che comunica con l esterno per mezzo di un tubicino. Il fondo del cilindro è chiuso da un pistone Cosa succede del palloncino quando il pistone viene tirato verso il basso?

7 7. E cosa succede della pressione dell aria contenuta fra la parete del cilindro ed il palloncino?

8 9. L espansione della gabbia toracica viene operata dai muscoli intercostali e dal diaframma Come si muovono le costole? Come fanno i muscoli intercostali a far aumentare i diametri antero-posteriore e trasversale della gabbia toracica? Come fa il diaframma a far aumentare il diametro longitudinale della gabbia toracica?

9 12. La legge di Laplace Tensione T Forza che agisce sul perimetro = T2πr T2πr = Pπr 2 T =1/2Pr L area della superficie blu = πr 2 Forza che pressione P agisce sulla superficie= Pπr 2

10 13. P1;P2 = pressione endoalveolare T1;T2 tensione nella parete degli alveoli Applicazione della legge di Laplace P P 2 1 T 2 T 1 Cosa succede di P 1 e P 2 se T 1 = T 2 e r 2 =1/2 r 1?

11 14. T 1 =T 2 == T P 1 =2T/r 1 P 2 =2T/r 2 P 2 =2P 1 Aria fluisce da 2 a 1 L alveolo 1 diviene enfisematoso L alveolo 2 atelectasico P 1 P 2 T 1 T 2 Perché nel polmone normale ciò non succede?

12 15. Nella parete degli alveoli le cellule tipo 2 secernono dipalmitoilfosfatidil colina DPPC Dipalmitato Glicerolo Fosfato DPPC = Tensione superficiale Il DPPC è un tensioattivo tutto speciale come dimostra l effetto sulla tensione superficiale del liquido che bagna l alveolo Colina Superficie dell alveolo Perché la tensione aumenta quando aumenta il volume dell alveolo? Perché questo comportamento si oppone allo enfisema-collasso degli alveoli?

13 16. Questo è lo spirometro di Hutchinson Sostanzialmente, una campana che galleggia sull acqua. Il soggetto espira aria all interno della campana. Come si potrebbe inventare uno spirometro più facile da maneggiare? Come si può misurare quanta aria il soggetto espira?

14 17. Grandezze polmonari principali Volume corrente, volume di riserva inspiratorio ed espiratorio capacità vitale Volume ventilatorio forzato (litri /minuto) Espirazione forzata (% di Capacità vitale espirata nel 1 secondo) Compliance polmonare

15 18. Relazione flusso/viscosità

16 19.

17 0.

18 1. Lavoro/Flusso

19 22.

20 23. Composizione e Pressione parziale dei gas nell aria atmosferica Percentuale Pressione parziale O % mm Hg CO % 0.2 mm Hg N 79 2 % 600 mm Hg Pressione parziale = percentuale x pressione totale della miscela

21 24. Scambi gassosi Trasporto nel sangue arterioso (ml di gas estraibili a NTP) Polmoni 1 litro di sangue arterioso contiene ml Trasporta ai tessuti O 2 CO O ml

22 25. Scambi gassosi Trasporto nel sangue venoso (ml di gas estraibili a NTP) Polmoni 40 ml 1 litro di sangue venoso contiene ml CO O Tessuti CO 2

23 26. Alveolo Sangue venoso O mmhg O 2 40 mmhg CO 2 40 mmhg CO 2 45 mmhg

24 27. CURVA DI SATURAZIONE DELL EMOGLOBINA

25 28. Scambio tra emazia e tessuti CO 2 H 2 O CO 2 + H 2 O Anidrasi carbonica Cl - Cl - H 2 CO 3 Scambio dei cloruri - HCO 3 H + + HbO 2 - HCO3 CO 2 HbH HbNHCOOH O 2

26 29. Scambio tra emazia e polmoni CO 2 H 2 O CO 2 + H 2 O Anidrasi carbonica Cl - Cl - H 2 CO 3 Scambio dei cloruri - HCO 3 H + + HbO 2 - HCO3 CO 2 HbH HbNHCOOH O 2 O 2

27 34. Schema di funzionamento delle strutture laringee m. ari-aritoneideo

28 35. Fonazione L aria viene espirata dai polmoni attraverso una fessura contornata dalle corde vocali. Il flusso d aria diviene turbolento (numero di Reynold) L aria diviene una struttura vibrante che emette onde sonore L intensità del suono dipende dalla pressione sottoglotidea dovuta alla elasticità dei polmoni e dalla contrazione dei muscoli espiratori Le frequenze contenute nelle onde sonore dipendono da Dimensione della glottide Tensione delle corde vocali