Struttura Membrana Respiratoria: Barriera Alveolo-Capillare e Scambio Gasi
Definizione
Struttura a Strati (Dall'Aria al Sangue)
- Film surfattante – Ricco fosfolipidi (DPPC), riduce tensione superficiale, previene collasso.
- Epitelio alveolare (Pneumociti Tipo I) – Copre 95% superficie; estremamente sottile (~0,1 μm); giunzioni strette.
- Membrana basale epiteliale – Fusa con basale endoteliale in molte aree.
- Endotelio capillare – Continuo, non fenestrato; sottile (~0,2 μm); giunzioni strette.
- Membrana eritrocitaria – Barriera finale per legame O₂ a emoglobina.
Spessore totale: 0,2–0,5 μm (distanza diffusione).
Componenti Cellulari
| Tipo Cellulare | Funzione |
|---|
| Pneumocita Tipo I | Superficie scambio gas (95% area); non si divide |
| Pneumocita Tipo II | Secrezione surfattante; progenitore per riparazione Tipo I |
| Macrofago alveolare | Fagocitosi detriti, patogeni; modulazione immunitaria |
| Cellula endoteliale capillare | Barriera, angiogenesi, traffico leucociti, produzione NO |
| Pericita | Stabilità capillare, contrattilità, potenziale progenitore |
Composizione Molecolare
- Bilayer fosfolipidico: Dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC) dominante in surfattante; fosfolipidi membrana asimmetrici.
- Proteine: Acquaporine (acqua), canali ionici (ENaC, CFTR), molecole adesione (ICAM-1, VCAM-1), proteine surfattante (SP-A, B, C, D).
- Matrice extracellulare: Collagene IV, elastina, fibronectina, laminina in membrane basali.
Fisica Scambio Gasi
- Legge di Fick: Vgas = (A × D × ΔP) / T. A = area superficie (~70 m²), D = coefficiente diffusione, ΔP = gradiente pressione parziale, T = spessore.
- Limitato da perfusione: O₂, N₂O – equilibrano precocemente lungo capillare.
- Limitato da diffusione: CO (legame Hb), O₂ in malattia (fibrosi, edema, quota).
Patologia
- SDRA: Danno alveolare diffuso → membrane ialine, ↑ spessore, ↓ compliance, shunt.
- Fibrosi polmonare: Inspessimento interstiziale → limitazione diffusione, ipossemia da sforzo.
- Edema polmonare: Allagamento alveoli → ↑ distanza diffusione, mismatch V/Q.
- Enfisema: Distruzione settri → ↓ area superficie, ↑ compliance, intrappolamento aria.
Valutazione Clinica
- EGA: PaO₂, gradiente A-a (corretto età: 2,5 + 0,21×età).
- DLCO (capacità diffusione): ↓ in fibrosi, enfisema, malattia vascolare, anemia.
- Imaging: HRCT (fibrosi, edema), TC contrasto (TEP).