Apparato respiratorio
Inspirazione:
diaframma e muscoli intercostali inpiratori
L’espirazione può essere facilitata:
un altro gruppo di muscoli intercostali e addominali
pneumotorace
Volumi polmonari
•
•
•
•
Volume di riserva inspiratoria (2500-3000)
Volume corrente di riposo (500 ml/min)
Volume di riserva respiratoria (1000)
Volume residuo (1000)
Volumi polmonari
•
•
•
•
Volume di riserva inspiratoria (2500-3000)
Volume corrente di riposo (500 ml/min)
Volume di riserva respiratoria (1000)
Volume residuo (1000)
Qual’è la massima quantità di aria che può
essere fatta entrare ed uscire mediante un
singolo respiro?
È la CAPACITA’ VITALE
corrispondente alla somma del volume corrente
più il volume di riserva inspiratoria più il volume
di riserva respiratoria
Durante l’esercizio fisico intenso…
si usa parte della riserva inspiratoria e
parte della riserva espiratoria (più della
prima), ma di rado si usa più del 50%
della capacità vitale
respiri più profondi di questi richiedono una
estenuante attività dei muscoli inspiratori ed espiratori
La maggiore profondità del respiro
fa aumentare la ventilazione
polmonare che viene anche
incrementata dall’aumento di
frequenza degli atti respiratori
Ventilazione polmonare totale
e ventilazione alveolare
Spazio morto anatomico
Ventilazione alveolare
Frequenza x (volume corrente-spazio morto)
Effetto della modalità del respiro
sulla ventilazione
ml/min
Numero
respiri al
minuto
ml/min
ml/min ml/min
polmonare spazio morto
totale
alveoli
a
150
40
6000
6000
0
b
500
12
6000
1800
4200
c
1000
6
6000
900
5100
Rapporti quantitativi tra gradienti di pressione
atmosferico-intraalveolari e flusso di aria:
resistenza delle vie aeree
• Natura e stato del gas che fluisce
• Lunghezza delle vie aeree
• Raggio vie aeree
La resistenza delle vie aeree in condizioni fisiologiche
non è elevata
Dimensione e resistenza delle vie aeree
possono variare
fattori fisici. nervosi o chimici
Il lavoro del respiro
Durante l’inspirazione, la contrazione muscolare
attiva fornisce l’energia per l’espansione della
gabbia toracica e dei polmoni
Quali sono le variabili che determinano la quantità di
energia spesa nei polmoni?
Fattori che determinano il lavoro
speso per respirare
>La distendibilità del torace e polmone
>Lavoro speso nello stiramento del tessuto elastico del polmone
>Il velo di liquido che riveste gli alveoli si deve espandere,
vincendo la tensione superficiale
Cos’è la tensione superficiale?
La forza che tiene coese le molecole di un liquido
L’aria all’interno di ciascun alveolo
l’aria è costituita da una bolla di gas
rivestita da uno velo di acqua
All’interfaccia aria-acqua la forza di coesione
delle molecole di acqua fa in modo che il volume
della bolla di aria tenda ad essere compresso e
comunque si oppone all’espansione del gas
Il rivestimento idrico delle bolle di aria
alveolari si comporta come uno strato di
gomma fortemente tesa che tende a retrarsi
L’espansione del polmone implica la spesa di energia
per vincere le forze coesive dello strato idrico
Aria inspirata
alveoli
plasma (capillari polmonari)
eritrociti (polmoni)
eritrociti (tessuti)
plasma (capillari tissutali)
liquido interstiziale
cellule dei tessuti
consumo di ossigeno
La mioglobina
Una proteina contenente ferro all’interno
delle cellule muscolari
Ha grande affinità per l’ossigeno
Serve per creare una riserva di ossigeno
all’interno delle cellule muscolari
Genesi nervosa del ritmo del respiro
nel bulbo
• Neuroni inspiratori ed espiratori, dotati
di automaticità
• Connessioni reciproche tra neuroni
inspiratori ed espiratori
• Connessioni con il ponte
• Impulsi afferenti dai recettori di
stiramento nel polmone