Salute e malattia

Fisiologia dell'espirazione: come l'aria lascia i polmoni

L'espirazione è normalmente un processo passivo guidato dal recoil elastico, non dallo sforzo muscolare. Ecco il meccanismo.

1. Rilassamento muscoli inspiratori

  • Diaframma si rilassa → risale a cupola.
  • Intercostali esterni si rilassano → coste scendono.
  • Volume cavità toracica diminuisce.

2. Recoil elastico polmoni e parete toracica

  • Fibre elastina e collagene polmonari stirate durante inspirazione → tornano indietro (come un palloncino).
  • Parete toracica ha suo proprio recoil (verso l'esterno ad alti volumi, verso l'interno a bassi volumi).
  • Recoil combinato genera pressione intra-alveolare positiva (Palv > Patm).

3. Gradiente pressione guida flusso

L'aria fluisce da alta pressione (alveoli) a bassa pressione (atmosfera) fino a equilibrio.

  • Flusso ∝ (Palv – Patm) / Resistenza vie aeree.
  • Resistenza determinata da raggio vie aeree (legge Poiseuille: r⁴), lunghezza, viscosità gas, turbolenza.

4. Espirazione attiva (Forzata / Esercizio)

  • Intercostali interni tirano coste giù.
  • Muscoli addominali (retto, obliqui, trasverso) spingono contenuti addominali su → diaframma ↑ → Palv ↑↑.
  • Usata in esercizio, tosse, Valsalva, malattia ostruttiva (compressione dinamica vie aeree).

Correlati clinici

  • Enfisema: Perdita elastina → perdita recoil → intrappolamento aria, espirazione prolungata, torace a botte.
  • Asma/BPCO: Restringimento vie aeree ↑ resistenza → limitazione flusso, iperinflazione dinamica.
  • Malattia neuromuscolare: Addominali deboli → tosse inefficace, ritenzione secrezioni.

Respiro quieto: inspirazione = lavoro attivo; espirazione = energia libera da potenziale elastico immagazzinato.