Scambio gas respiratorio-circolatorio: trasporto ossigeno e anidride carbonica
Sistema respiratorio e circolatorio sono funzionalmente accoppiati a livello della membrana alveolo-capillare. Non "muovono materiali direttamente" — i gas diffondono attraverso un'interfaccia condivisa guidati da gradienti pressione parziale.
Passaggi scambio gas
- Ventilazione: Aria → alveoli (Patm > Ppulm).
- Diffusione (O₂): PO₂ alveolare (~100 mmHg) > PO₂ capillare (~40 mmHg) → O₂ attraversa barriera → lega Hb.
- Diffusione (CO₂): PCO₂ capillare (~45 mmHg) > PCO₂ alveolare (~40 mmHg) → CO₂ attraversa → esalato.
- Trasporto: Hb trasporta 98,5% O₂ (1,34 mL O₂/g Hb); CO₂ come bicarbonato (70%), carbammino-Hb (23%), disciolto (7%).
- Scambio periferico: PO₂ tessuto < PO₂ capillare → rilascio O₂; PCO₂ tessuto > capillare → carico CO₂.
Caratteristiche strutturali chiave
- Barriera alveolo-capillare: 0,2–0,5 µm (pneumocita tipo I + membrane basali fuse + endotelio).
- Superficie: ~70 m² (300 milioni alveoli).
- Tempo transito capillare: 0,75 sec a riposo; equilibrazione a 0,25 sec.
Disruzioni cliniche
- Diffusione compromessa: fibrosi, edema, enfisema (↓SA).
- Mismatch V/Q: BPCO, EP, polmonite.
- Shunt: destro-sinistro (cianosi non responsiva a O₂).
- Anomalie Hb: anemia, COHb, metHb.
Lo scambio gas è diffusione passiva su larga scala — abilitata da enorme superficie, barriera minima, flusso continuo.