anno accademico 2006 - 2007
LA RESPIRAZIONE
Corso di laurea in Scienze delle Attività Motorie e Sportive
Composizione e pressioni parziali dei gas
nell’aria inspirata e nell’aria alveolare
la respirazione
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L’apparato respiratorio
Il ruolo del sistema respiratorio
è principalmente quello di
generare a livello dei polmoni le
condizioni perché l’ossigeno (O2)
diffonda nel sangue e l’anidride
carbonica (CO2) lo lasci
liberandosi negli alveoli.
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La diffusione dei gas a livello alveolare
La pressione parziale di un gas si
calcola moltiplicando la
concentrazione del gas per la
pressione totale
PO2 = 760 x 20.8/100 = 159 mmHg
I gas si muovono secondo un gradiente
di pressione
F = D x (Palv - Psangue) x A/s
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Il trasporto dei gas nel sangue
Il coefficiente di solubilità dell’O2 è
moto basso, pertanto l’O2 si lega
all’emoblobina (Hb) che presenta
alta affinità di legame per esso
Schema del meccanismo del legame tra O2 ed Hb
la respirazione
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Curva di dissociazione dell’emoglobina
per l’ossigeno
15 g Hb/100 ml sangue
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Il trasporto dell’anidride carbonica
• 8% CO2 gas
• 12% CO2 carbaminoderivati
• 80% CO2 ione carbonato
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La ventilazione polmonare
La ventilazione polmonare (Vp) è il volume di aria che entra ed esce dai polmoni
nell’unità di tempo:
Vp = Vt x f
La ventilazione alveolare (Va) è minore della Vp:
Va = (Vt - Vd) x f
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La ventilazione polmonare e produzione
di CO2
La Va può anche essere ottenuta calcolando la produzione di CO2 (VCO2):
VCO2 = Va x FaCO2
Dove la frazione alveolare della CO2 (FaCO2) è:
Per cui:
FaCO2 = PaCO2/Pb - 47
Va = VCO2 x (Pb - 47)/PaCO2
Pertanto, variando la ventilazione alveolare è possibile variare la pressione
parziale della CO2 alveolare e di conseguenza l’equilibrio acido base
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Ventilazione alveolare e metabolismo
energetico
La pressione parziale di un gas a livello alveolare può anche essere espressa in
funzione del metabolismo energetico e della pressione parziale dell’O2 nell’aria
inspirata (PiO2).
PaO2 = PiO2 - PaCO2/R +F
R = VCO2/VO2 (quoziente respiratorio)
F = PaCO2 x PiO2 x (1 - R)/R
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Ventilazione alveolare e consumo di O
R = VCO2/VO2
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VCO2 = R x VO2
Va = VCO2 x (Pb - 47)/PaCO2
Va = R x (Pb - 47) x VO2/PaCO2
In un ampio range di aggiustamenti ventilatori il valore di PaCO2 rimane fisso a
40 mmHg così che per R = 1 e Pb = 760 mmHg si ha:
Va = 16 VO2
Per mantenere la PaCO2 costante la ventilazione deve essere 16 volte superiore al
consumo di O2
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Il controllo della ventilazione
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Afferenze nervose
• Nervo vago
• Nervo glossofaringeo
• Recettori di tensione
• Recettori di irritazione
• Recettori interstiziali
• Recettori propriocettivi
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Le afferenze chimiche
• Glomi carotidei
• Glomi aortici
• Sensibili a:
– Ipossia
– Ipercapnia
– acidosi
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La meccanica respiratoria
Relazione volume-pressione per il sistema
respiratorio
Pressione necessaria per mantenere
i volumi rispettivamente massimo e
minimo
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Volumi polmonari statici
Parametri respiratori, costo energetico della respirazione e componenti elastica
e resistiva del lavoro respiratorio a vari livelli metabolici
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La componente elastica del lavoro
respiratorio
la respirazione
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La componente resistiva inspiratoria ed
espiratoria del lavoro respiratorio
la respirazione
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Tracciato spirometrico e volumi
polmonari statici
la respirazione
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Manovra della massima inspirazione
forzata in un individuo normale
la respirazione
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Manovra della massima inspirazione
forzata in caso di sindrome restrittiva e
ostruttiva
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Relazione volume-pressione del polmone
La legge di Laplace
P = 2T/R
la respirazione
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Applicazione della legge di Laplace alla
stabilità alveolare
la respirazione
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