Accoppiamento respiratorio-circolatorio: scambio gasi all'interfaccia alveolo-capillare

L'apparato respiratorio e circolatorio si uniscono alla membrana alveolo-capillare (membrana respiratoria) per lo scambio gasi—O₂ dentro, CO₂ fuori.

Base strutturale

• Alveoli: ~300–500 milioni; superficie ~70 m². Pneumociti tipo I (sottili, scambio gas), Tipo II (surfactante).
• Capillari polmonari: Rete densa; GR attraversano in fila indiana. Diametro capillare ~5–8 µm = deformazione GR.
• Spessore membrana: 0,2–0,5 µm (Tipo I + membrane basali fuse + endotelio).

Fisica scambio gasi

• Diffusione (Legge Fick): Vgas ∝ (A × D × ΔP) / T. Grande A, piccolo T, ΔP ripido → rapida equilibrazione (0,25 sec tempo transito).
• O₂: PₐO₂ ~100 mmHg → PᵥO₂ ~40 mmHg. Lega emoglobina (legame cooperativo).
• CO₂: PᵥCO₂ ~45 mmHg → PₐCO₂ ~40 mmHg. Trasportato come HCO₃⁻ (70%), carbamino-Hb (23%), disciolto (7%).

Accoppiamento Ventilazione-Perfusione (V/Q)

• V/Q ideale = 1,0. Apice V/Q >1 (spazio morto); base V/Q <1 (shunt).
• Vasocostrizione polmonare ipossica ridirige flusso da aree mal ventilate.

Disruption cliniche

• Diffusione compromessa: Fibrosi, edema (T aumentato) → ipossemia da sforzo per prima.
• Mismatch V/Q: BPCO, polmonite, embolia polmonare → ipossemia refrattaria a O₂ (shunt).
• Shunt destra-sinistra: Anatomico (Eisenmenger) o fisiologico (atelettasia).

L'ossigenazione dipende da ventilazione, perfusione, diffusione, ed emoglobina—integrati dal sistema cardiopolmonare.