COSA CONTEMPLA LA FISIOLOGIA RESPIRATORIA?

L'apparato respiratorio comprende i polmoni, le vie aeree che convogliano l'aria verso i siti di scambio gassoso (alveoli), alcune parti del sistema nervoso centrale e i muscoli della parete toracica e del diaframma responsabili dell'insufflazione

Il polmone umano adulto normale pesa circa 1000 g ed è costituito per circa il 50% da sangue e per il 50% da tessuto; circa il 10% del volume polmonare totale è costituito da vari tipi di vie aeree conduttrici e da una certa quantità di tessuto connettivo.

Il restante 90% è la porzione respiratoria o di scambio gassoso del polmone, costituita da alveoli e dai capillari che li irrorano.

Le vie aeree consistono in una serie di tubi (condotti) che si ramificano rapidamente e diventano più stretti, più corti e più numerosi man mano che penetrano più in profondità nel polmone.

A partire dalla trachea, le vie aeree si ramificano; lo strato fibroso è circondato da muscolatura liscia innervata da nervi parasimpatici che causano la contrazione della muscolatura liscia delle vie aeree, e tale fenomeno è denominato broncocostrizione.

A partire dalla trachea, il diametro delle vie aeree diminuisce con ogni nuova generazione di ramificazione.

Le vie aeree di scambio gassoso costituiscono l'unità funzionale del polmone; esse sono costituite dai bronchioli respiratori, dai dotti alveolari e dagli sacchi alveolari,

Gli alveoli rivestono le pareti sia dei bronchioli respiratori che dei dotti alveolari, entrambi perfusi con sangue capillare polmonare; nei bronchioli respiratori e nei dotti alveolari è presente anche della muscolatura liscia.

L'aria viene convogliata agli alveoli in seguito alla contrazione dei muscoli respiratori; tali muscoli includono il diaframma, i muscoli intercostali esterni della gabbia toracica e i muscoli inspiratori accessori (scaleni e sternocleidomastoidei)

Il polmone è una struttura elastica; l'insufflazione polmonare dipende dalla contrazione dei muscoli inspiratori.

I volumi polmonari misurati mediante spirometria sono fondamentalmente misurazioni anatomiche dei volumi di gas nei polmoni; un volume polmonare si riferisce al volume di base del polmone, mentre le capacità polmonari, anch'esse misurazioni di volume, sono la somma di due o più volumi polmonari di base.

Volume corrente (VT): volume di gas inspirato o espirato durante un normale respiro spontaneo.

Volume di riserva inspiratoria (IRV): volume di gas che può essere inspirato alla fine di un'inspirazione spontanea.

Volume di riserva espiratoria (ERV): volume di gas che può essere espirato alla fine di un VT spontaneo.

Volume residuo (RV): volume d'aria nei polmoni che non può essere espirato con forza o volume d'aria nei polmoni alla fine di una capacità vitale.

Capacità vitale (CV): volume massimo di gas che può essere espirato dopo un'inspirazione massima o IRV + VT + ERV.

Capacità inspiratoria (IC): il volume massimo di aria che può essere inspirato dalla fine della espirazione normale o VT + IRV

Capacità residua funzionale (FRC): volume totale di aria nei polmoni alla fine di una normale espirazione o ERV + RV.

Capacità polmonare totale (TLC): volume totale di gas nei polmoni alla fine dell'inspirazione massima o VC + RV o IRV + VT + ERV + RV.

Il volume respiratorio minuto: quantità totale di aria nuova che entra nelle vie respiratorie al minuto ed è pari al volume corrente (500 ml) moltiplicato per la frequenza respiratoria (12/min) = 6000 ml/minuto.

Lo spazio morto costituisce lo spazio in cui non avviene alcuno scambio gassoso; lo spazio morto totale è la somma degli spazi morti anatomici e fisiologici ed è quindi pari a 150 ml.

Il polmone adulto conta circa 300 milioni di alveoli; ciascun alveolo è circondato da una rete capillare.

L'atmosfera terrestre è una miscela di gas costituita per circa il 78% da azoto molecolare (N₂), per il 20,9% da ossigeno molecolare (O₂) e per l'1,0% da argon (Ar). Sono rilevabili anche altri gas, come l'anidride carbonica (0,03%), ma solo in tracce.

La legge di Dalton afferma che la pressione totale (cioè la pressione barometrica; PB) esercitata da una miscela di gas, come l'atmosfera terrestre, è uguale alla somma delle singole pressioni parziali che ciascun gas eserciterebbe se occupasse da solo l'intero volume (spazio).

L'aria ambiente inspirata nelle vie nasali e nell'albero tracheobronchiale viene immediatamente riscaldata alla temperatura corporea e completamente saturata di vapore acqueo.

La diffusione dei gas attraverso i fluidi dipende da diversi fattori:

1) solubilità, 2) sezione trasversale, 3) distanza, 4) peso molecolare, 5) solubilità

La portata del flusso sanguigno è il fattore principale che influenza l'apporto di O2 ai tessuti; un incremento del flusso sanguigno comporta tipicamente un aumento equivalente dell'apporto di O_2. 

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