ALVEOLO
&
MEMBRANA
RESPIRATORIA
LA STRUTTURA DI UN
ALVEOLO
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L’ALVEOLO è una tasca a
forma di coppa che si
trova in un sacco alveolare.
Le pareti degli alveoli sono
formate soprattutto da
CELLULE ALVEOLARI,che sono
i siti principali dove
avvengono gli scambi gassosi.
Tra le varie cellule è presente
Il LIQUIDO ALVEOLARE, che
mantiene umida la superficie.
Nel liquido alveolare è
presente il SURFACTANTE,
formato da fosfolipidi e
lipoproteine che evitano il
collasso degli alveoli.
Sono presenti anche i
MACROFAGI ALVEOLARI,
fagociti che rimuovono
detriti e polveri sottili.
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L’insieme delle pareti alveolari e
dei capillari formano la
MEMBRANA RESPIRATORIA, dove
avviene lo scambio di Ossigeno e
anidride carbonica.
Il suo spessore è di soli 0.5 micron.
questo permette la diffusione di
O2 e CO2 fra il sangue e gli
spazi aerei alveolari.
È formata da quattro strati:
1.Le cellule alveolari della parete
di un alveolo;
2. La lamina basale dell’epitelio
delle cellule alveolari;
3.La lamina basale dell’epitelio
dei capillari;
4. Le cellule endoteliali di un
capillare.
L’aria è una miscela di gas : azoto, ossigeno, vapore acqueo , anidrite carbonica, e altri
gas. Ogni gas contribuisce , con la sua pressione parziale, a determinare la pressione
totale dell’aria.
La respirazione esterna è chiamata anche SCAMBIO GASSOSO POLMONARE. Essa
consiste nella diffusione di O2 ,dall’aria contenuta negli alveoli polmonari ,al sangue
che circola nei capillari polmonari e la diffusione di CO2 nella direzione opposta.
La respirazione polmonare esterna converte quindi ,il SANGUE OSSIGENATO, che
entra in circolo con una pressione di 105 mmHg, in SANGUE DEOSSIGENATO, che
fuoriesce con una pressione di 40 mmHg. Questo avviene in quanto il sangue che
scorre attraverso i capillari polmonari preleva O2 e scarica CO2, per diffusione.
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Lo scambio di ossigeno e di
anidride carbonica tra i capillari
sitemici e le cellule dei tessuti
è chiamata SCAMBIO GASSOSO
SISTEMICO. La pressione
dell’ossigeno nei capillari
sistemici è maggiore (100mmHg)
della pressione dell’ossigeno
nelle cellule dei tessuti (40 mmHg) .
A causa della differenza di pressione
l’ossigeno si diffonde dai capillari
alle cellule. Nello stesso momento
L’anidride carbonica si diffonde nella direzione opposta. La pressione
dell’anidride carbonica all’interno delle cellule è di 45 mmHg , maggiore
rispetto a quella dei capillari sistemici, 40 mmHg. Quindi la pressione di
CO2 nei capillari sistemici aumenta . Il sangue deossigenato ritorna al cuore
, viene pompato attraverso le arterie polmonari nei polmoni per un altro
ciclo di respirazione esterna.
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Attraverso il sangue i gas vengono trasportatati tra i polmoni e
i tessuti corporei. Con l’entrata di ossigeno e anidride
carbonica avvengono dai cambiamenti fisici e chimici.
TRASPORTO OSSIGENO
L’ossigeno è un gas che non si scioglie facilmente nell’acqua,
quindi il plasma sanguigno ne contiene solo il 1,5 %. Il
restante 98,5% è legato all’ EMOGLOBINA. Il gruppo EME
dell’emoglobina contiene 4 atomi di ferro, ognuno dei quali
si collega con una molecola di O2, con una reazione
reversibile che forma l’OSSIEMOGLOBINA:
Hb + O2
Hb-O2
Quando la PO2 sanguigna è alta, l’emoglobina si lega a grandi
quantità di O2, quando la PO2 è bassa succede il contrario.
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TRASPORTO DI DIOSSIDO DI CARBONIO
Il diossido di carbonio è presente nel sangue in tre diverse
forme:
 LIBERO NEL PLASMA SANGUIGNO: circa il 7% è
disciolto nel plasma sanguigno.
 LEGATO AD AMMINOACIDI EMATICI: circa il 23% si
lega al gruppo amminico di amminoacidi e proteine del
sangue. La maggior parte di CO2 si lega all’emoglobina
formando CARBOAMINOEMOGLOBINA:
Hb + CO2
Hb-CO2
 la PCO2 nei capillari tessutali favorisce la formazione
di carboaminoemoglobina. Mentre nei capillari
polmonari dove è bassa, la formazione di
carboaminoemoglobina non è favorita.
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COME IONI BICARBONATO
circa il 70% di CO2 è trasportato sotto forma di ioni bicarbonato
nel plasma sanguigno. Esso diffonde nei capillari di un tessuto
entrando nei globuli rossi, qui si lega con l’acqua e forma l’acido
carbonico. L’enzima anidrasi carbonica catalizza la reazione.
L’acido carbonico si dissocia in ione idrogeno e HCO3:
CO2 + H2O
H2CO3
H+
+ HCO3
L’ HCO3 si accumula in parte nei globuli rossi e in parte nel
plasma dove si scambia con gli ioni cloruro (Cl-). Questo
scambio si chiama SCAMBIO DI CLORURI e mantiene il
bilancio elettrolitico tra plasma sanguigno e citosol dei globuli
rossi. Di conseguenza il CO2 viene eliminato dalla cellule e
trasportato nel plasma sanguigno in HCO3.
quando il sangue arriva ai polmoni, il CO2, che si trova nel
plasma, diffonde nell’aria alveolare e si separa da quello legato
all’emoglobina. Adesso gli ioni bicarbonato rientrano nei globuli
rossi, ricombinandosi con H+, formando H2CO3. questo poi si
divide in H2O e CO2.
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