Fisiologia dell'espirazione: pressione intrapolmonare e flusso aereo
L'espirazione (espirazione) avviene quando la pressione intrapolmonare (alveolare) supera la pressione atmosferica, creando un gradiente di pressione che spinge l'aria fuori dai polmoni.
Dinamica delle pressioni
- A riposo (CRF): P_alv = P_atm = 0 cmH₂O (riferimento). Nessun flusso.
- Ispirazione: Diaframma/intercostali esterni si contraggono → volume toracico ↑ → P_alv < P_atm (negativo, ~ -1 a -3 cmH₂O) → aria entra.
- Espirazione passiva: Muscoli inspiratori si rilassano → rinculo elastico polmoni/parete toracica → volume ↓ → P_alv > P_atm (positivo, ~ +1 a +3 cmH₂O) → aria esce.
- Espirazione forzata: Addominali/intercostali interni si contraggono → P_alv ↑↑ (fino a +20–40 cmH₂O) → alti flussi.
Fenomeno limitazione flusso
- Durante espirazione forzata, il flusso diventa indipendente dallo sforzo ad alti volumi polmonari per compressione dinamica vie aeree (teoria punto pressione uguale).
- Flusso ∝ (P_alv – P_pleurica) / Resistenza. In ostruzione (asma, BPCO), resistenza ↑ → flusso ↓, intrappolamento aria.
Rilevanza clinica
- Spriometria: Rapporto FEV₁/FVC riflette limitazione flusso espiratorio.
- PEEP (ventilazione meccanica): P_atm applicata > 0 → previene collasso alveolare, ma ↑ P_alv necessaria per espirare.
- Auto-PEEP: Espirazione incompleta → iperinsuflazione dinamica → ↑ lavoro respiratorio.
- Respirazione a labbra socchiuse: ↑ P_aw durante espirazione → stent vie aeree → ↓ intrappolamento aria (BPCO).
Equazione riassuntiva
Flusso = (P_alv – P_atm) / R_aw
L'aria si muove da alta a bassa pressione. Espirazione = P_alv > P_atm.