Fisiologiaapparato respiratorio

trachea

Bronco principale sinistro

Bronco principale destro

Bronco lobare superiore destro

Bronco lobare medio destro

Bronco lobare inferiore destro

Bronchioli terminali

Bronchioli respiratori

Dotti alveolari

Infundiboli con alveoli polmonari

Percorso dell’aria durante la inspirazione

Percorso dell’aria durante la espirazione

Sacco alveolarealveolo

Dotto alveolare Bronchiolo respiratorio

Capillari sanguigni

Inspirazione: la cavità toracica si espande per contrazione dei muscoli e del diaframma:la pleura parietale segue la espansione; il liquido interpleuricoobbliga la pleura viscerale a seguire quella parietale; il polmone segue la

pleura viscerale e si espande: la pressione interna si riduce e l’aria esternaviene richiamata all’interno degli alveoli polmonari

Nella espirazione i muscoli si rilassano, il polmone si contrae per elasticità propria;la pressione interna aumenta e l’aria viene espulsa

cavità toracica

Pleura parietale

Pleura viscerale

Liquido interpleurico

polmone

bocca

polmoni

Inspirazione: la cavità toracica si espande per contrazione dei muscoli e del diaframma:la pleura parietale segue la espansione; il liquido interpleuricoobbliga la pleura viscerale a seguire quella parietale; il polmone segue la

pleura viscerale e si espande: la pressione interna si riduce e l’aria esternaviene richiamata all’interno degli alveoli polmonari

Nella espirazione i muscoli si rilassano, il polmone si contrae per elasticità propria;la pressione interna aumenta e l’aria viene espulsa

Muscoli inspiratori principali:intercostali esterni, elevatori delle coste, diaframmamuscoli espiratori:intercostali interni, addominali

Inspirazione: la cavità toracica si espande per contrazione dei muscoli intercostali esterni e del diaframma:la pleura parietale segue la espansione; il

liquido interpleurico obbliga la pleura viscerale a seguire quella parietale; il polmone segue la pleura viscerale e si espande: la pressione interna

si riduce e l’aria esterna viene richiamata all’interno degli alveoli polmonari

Nella espirazione i muscoli si rilassano, il polmone si contrae per elasticità propria;la pressione interna aumenta e l’aria viene espulsa

bocca

polmoni

bocca

polmoni

Nella inspirazione entra ossigeno , circa 20% e CO2 0.04%

Nella espirazione esceossigeno , circa 16 %e CO2 4 %

Composizione media aria inspirataazoto 79% ossigeno 20% CO2 0.04 %

Composizione media aria espirataazoto 79 % ossigeno 16% CO2 4 %

trachea

Bronco destro Bronco sinistro

Pleura viscerale, polmonare

Pleura toracica, parietale

Pleura diaframmatica

Pleura mediastinale

Pleura costale

Colonna vertebrale

sterno

costole

Muscoli intercostali esterni rilassati Muscoli intercostali esterni contratti

Le costole assumono posizione orizzontale ela cavità toracica aumenta verso alto e avanti

Respirazione tipo costale

nella ventilazione diaframmatica o addominale, più redditizia e attivata,il diaframma si contrae, e la gabbia toracica aumenta la sua capacità

Fasi della respirazione

Fase ventilatoria : da ambiente esterno ad alveoli e viceversa:ossigeno da esterno ad alveoli, CO2 da alveoli ad esterno

Fase alveolocapillare: diffusione gas tra alveoli e capillari e viceversaossigeno da alveoli a capillari, CO2 da capillari ad alveoli

Fase cardiocircolatoria:trasporto con il sangue dai polmoni ai tessuti e viceversa: ossigeno da polmoni a tessuti, CO2 da tessuti a polmoni

Fase tessutale:scambio per diffusione tra sangue e tessuti e viceversaossigeno da sangue a tessuti, CO2 da tessuti a sangue

Atmosfera alveoli

alveoli Capillari

polmoni tessuti

tessuti capillari

L’ossigeno arriva agli alveoli durante la inspirazionediffonde da alveoli a capillari alveolari

entra negli eritrociti e si lega ala ferro dell’eme della emoglobinaformando ossiemoglobina

viene trasportato dal sangue fino ai tessuti perifericisi stacca dalla emoglobina, esce dall’eritrocita e passa nel plasma

diffonde nello spazio interstizialeentra nelle cellule e nei mitocondri partecipa alla ossidazione del

glucosio originando CO2 + H2O + ATP

La CO2 prodotta nei mitocondri esce dalla cellula, diffonde nellospazio interstiziale, entra nei capillariparte rimane come tale sciolta nel plasmaparte entra negli eritrociti e forma carbossiemoglobinala maggior parte entra nei globuli rossi, si trasforma in H2CO3che si dissocia e diffonde nel plasma HCO3-quando il sangue arriva ai capilallari alveolariCO2 plasmatica diffonde da capillari ad alveoliCO2 da HbCO2 si libera ,esce nel plasma e diffonde negli alveoliHCO3- entra negli eritrociti, forma H2CO3 che si decomponein H2O e CO2 che esce dagli eritrociti, diffonde dal plasma aglialveoli: la CO2 nella espirazione passa da alveoli ad atmosfera

atmosfera

alveoli capillari Circolazione periferica

Spazio interstiziale

cellule

Ossigeno da alveoli a celluleCO2 da cellule ad alveoli

HbO2 O2

CO2

HbCO2

CO2

HCO3-

esofago

trachea

Epiglottide: chiude la glottide durante la deglutizione

faringe

aria bolo

Volume ventilatorio o correntearia inspirata, espirata per ogni atto respiratorio: circa 500

360 cc arriva agli alveoli, 140 rimane nello spazio mortolaringe, trachea, bronchi, bronchioli

Riserva inspiratoria o aria complementare:dopo una inspirazione normale (500 cc)

si possono inspirare, con inspirazione forzata massima, altri 2000 cc

Riserva respiratoria o supplementare:dopo una espirazione normale (500 cc)

si possono espirare ,con espirazione forzata altri 1300 cc

Volume residuo: aria non più espirabile:circa 1500

Capacità vitale: volume ventilatorio+riserva inspiratoria+riserva espiratoria

Capacità polmonare totale:capacità vitale+volume residuo (5300 cc)

Aria residua funzionale:aria supplementare+volume residuo

Volumi respiratori persona media normale

controllo nervosodella respirazione

I movimenti respiratori solo parzialmente sono controllabili dalla volontà:(es.trattenere il respiro in acqua, in presenza di gas tossici…):

fondamentalmente il loro controllo è involontario e dipende da un sistema fisico-chimico-umorale

Intervengono :centro pneumotassico (localizzato nel ponte)

centro respiratorio (localizzato nel bulbo) suddiviso in:centro inspiratorio e centro espiratorio

I centri ricevono informazioni, impulsi provenienti da corteccia encefalica, ipotalamo,

periferia:propriorecettori cutanei, viscerali, nasofaringolaringei,broncopolmonari

chemiorecettori e pressorecettori senocarotidei,cardioaorticitermorecettori cutanei

cervelletto

Midollo spinale

encefalo

IV ventricolo

Midollo allungato

ponte

Corpo calloso

ipofisi

Bulbo

Centro inspiratore

Centro espiratore

Centro respiratorio

ponte

Centro pneumotassico

Nervo vago

Midollo spinale

Centri encefalici

Connessioni, interazioni, controlli tra centri

Controllo umorale da periferia

Seno carotideo -corpo carotideo :chemorecettori: analizzanocomposizione del sangue, ossigeno, anidride carbonica , pH

e inviano segnali ai centri respiratori

arco aortico > glomo aortico :chemorecettori: analizzanocomposizione del sangue, ossigeno, anidride carbonica , pH

e inviano segnali ai centri respiratori

Carotide comune

Seno carotideo

Centro respiratorio

Arco aortico

Esterna - interna

Glomo aortico

Glomo carotideo

Controllo da parte di termorecettori (ipotalamici) sensibili a temperatura delsangue circolante, e periferici, cutanei, sensibili a variazioni ambientali

Arco aortico

Glomo aortico

Carotide comune

Carotide esterna-interna

Seno carotideo

Glomo carotideo

Centro respiratorio

Centro pneumotassico