Salute e malattia

Scambio Gasi Polmoni: Perché Alveoli Sono Interfaccia Diffusione Perfetta

Dove Ossigeno Entra e CO₂ Esce dal Sangue

Nei mammiferi, la respirazione esterna avviene esclusivamente negli alveoli — microscopici sacchi aerei ai bronchioli terminali.

Struttura Alveolare Ottimizzata per Diffusione

  • Numero: ~300-500 milioni per polmone adulto.
  • Superficie: ~70-100 m² (dimensione campo tennis).
  • Spessore parete: 0,5-1 µm (singolo strato pneumociti tipo I).
  • Rete capillare: Ogni alveolo avvolto in densi capillari polmonari; barriera sangue-aria <2 µm.
  • Surfattante: Fosfolipide da pneumociti tipo II riduce tensione superficiale, previene collasso.

Processo Diffusione

  1. Ventilazione: Aria fresca raggiunge alveoli all'ispirazione.
  2. Gradienti pressione parziale: Alveolare O₂ (~100 mmHg) > capillare O₂ (~40 mmHg) → O₂ diffonde dentro. Capillare CO₂ (~45 mmHg) > alveolare CO₂ (~40 mmHg) → CO₂ diffonde fuori.
  3. Perfusione: Sangue ossigenato viaggia via vene polmonari a cuore sinistro; CO₂ esalato.

Punti Chiave

  • Processo passivo — nessuna energia richiesta.
  • Matching ventilazione-perfusione (V/Q) assicura efficienza.
  • Malattie (enfisema, fibrosi, edema) ispessiscono barriera o riducono superficie, compromettendo scambio.

L'interfaccia alveolo-capillare è una delle soluzioni più eleganti biologia per trasferimento gas rapido, alta capacità.