Funzioni dell apparato respiratorio -Scambi di O2 e CO2 -Regolazione ph -Protezione da patogeni inalati -Vocalizzazione
respirazione Ventilazione Scambi gassosi polmonari Trasporto dei gas respiratori Scambi gassosi tra sangue e cellule Respirazione cellulare
Organizzazione schematica di un organismo complesso
Composizione % aria 78,08 Azoto 20,93 Ossigeno 0.03 Anidride carbonica 1 gas rari (argon,neon, elio, metano ) Aria secca a livello del mare: 760 mmhg PO2 = 760 * 0,2093= 159,1 mmhg
Pressione parziale di ossigeno al variare della quota Altitudine m 0 1800 3000 5500 9000 presssione mmhg 760 611 525 379 231 PO2 160 128 110 80 48
100 m2
La tensione superficiale del velo di fluido negli alveoli si oppone All espansione del polmone
Se si produce poco surfactant la complianza polmonare diminuisce Neonati immaturi
La nicotina paralizza le ciglia; Fibrosi cistica
P1V1 = P2V2 Legge di Boyle
Inspirazione: P intrapleurica = -6 mm Hg
P alveolare P intrapleurica Volume corrente
La depressione intrapleurica è determinata da: - Componente elastica del polmone che tende a colassare - Tensione superficiale del liquido che ricopre gli alveoli - Rimozione attiva del liquido intrapleurico ad opera di valvole unidirezionali del sistema linfatico
Se si riduce in una zona La ventilazione, si riduce anche la perfusione A riposo i capillari apicali sono chiusi
SANGUE BARRIERA ARIA
Legge della diffusione di Fick Pressione parziale O2 = 760 * 21% =160 mmhg nell atmosfera Flusso netto = A D S P1 - P2 x P1 - P2 = 100 40 = 60 mmhg (O ) P1 - P2 = 46 40 = 6 mmhg (CO ) 2 2 A = 100 m2 DS (CO2) >>> DS(O2)
ASMA BRONCHIALE Flusso = ( Pa - Pb) π r4 -----------8ηl
Edema polmonare Scompenso cardiaco congestizio (cuore sinistro inadeguato) Alta quota
ENFISEMA POLMONARE Il polmone presenta maggiore complianza E minore elastanza La nicotina attiva enzimi che distruggono l elastina
Consumo di O2 : 250ml/min a riposo La gittata cardiaca garantisce 1000 ml/min
EMOGLOBINA L emoglobina è costituita da 4 catene proteiche globulari Globine (α β γ δ) Ciascuna contenente un gruppo eme contenente un atomo di Fe
Gruppo eme costituito da un anello porfirinico e un atomo di ferro O2 si lega debolmente reversibilmente al ferro
Curva di saturazione dell emoglobina al variare della PO2 Curva sigmoide
Fabbisogno di ossigeno a riposo: 250 ml / min Ossigeno nei globuli rossi: 197 ml / L di sangue + 3 ml plasma 1000 ml ossigeno in 5 L sangue Emoglobina: 140 g / L sangue 1,4 ml ossigeno/g emoglobina
Effetto del difosfoglicerolo:
La respirazione nella regolazione ematica del ph ph = -log H+ ph=pk +log HCO-3/α.PCO2 ph= 6,1+ log 20/1= = 6,1 + 1,3 = 7,4
Ipossie di diversa origine ed effetto sulla saturazione del sangue arterioso e venoso
CO2 7% disciolta nel plasma 23% legata all emoglobina 70% come bicarbonato
Capillari sistemici capillari polmonari Dove va la CO2?
Ventilazione Scambi alveolari Trasporto dei gas respiratori Scambi nei tessuti
Il controllo della ventilazione richiede: Sensori nelle arterie (chemocettori aortici e carotidei) Sensori centrali (chemocettori bulbari ) In genere sono più sensibili agli aumenti di CO2
Ipossia a livello vasale: Sensori dell O2 nella carotide Aumento ventilazione
Nel SNC: Nuclei bulbari
La ventilazione modifica Le pressioni parziali dei gas
Il fumo di sigaretta (4000 sostanze): nicotina, contenuta nelle foglie della pianta del tabacco; (70 mg sono letali) dà dipendenza, supera la barriera ematoencefalica e si lega ai recettori dell acetilcolina CO, prodotto dalla combustione; idrocarburi policiclici aromatici (IPA), provenienti dalla combustione sia della carta sia del tabacco (benzopirene); sostanze irritanti (acroleina, acetaldeidi); sostanze ossidanti. nanopolveri
Patologie correlate Aumento P, aterosclerosi, cardiopatie,infarto Broncopneumopatia cronica ostruttiva Enfisema Carcinoma polmonare (mammario,vescicale, stomaco, pancreas) Sui pacchetti di sigarette c è scritto : il fumo uccide
Polmone di fumatore medio e polmone normale