Scambio Ossigeno Durante Respirazione: Perché Aria Espirata Ha Meno O₂
La differenza tra concentrazioni ossigeno inspirato ed espirato riflette lo scambio gassoso polmonare.
Concentrazioni Gas (Approssimative)
| Gas | Aria Inspirata | Aria Espirata |
|---|
| O₂ | 21% | 15–16% |
| CO₂ | 0,04% | 4–5% |
| N₂ | 78% | 78% (inerte) |
| H₂O | Variabile | Satura (~6% a 37°C) |
Base Fisiologica
- Ventilazione: Aria raggiunge alveoli (spazio morto ~150 mL escluso).
- Diffusione: O₂ attraversa membrana alveolo-capillare (guidato da gradiente PₐO₂ – PᵥO₂) e lega emoglobina.
- Respirazione Cellulare: Mitocondri usano O₂ come accettore finale elettroni → ATP + CO₂ + H₂O.
- Trasporto CO₂: Disciolto, bicarbonato (70%), carbaminoemoglobina → polmoni → espirato.
Perché O₂ Espirato Non È Zero
- Emoglobina non è completamente desaturata in sangue venoso (SvO₂ ~70–75%).
- Spazio morto anatomico (trachea, bronchi) — nessuno scambio gassoso.
- Mismatch ventilazione-perfusione.
- Frazione estrazione O₂ ~25% a riposo; fino a 70–80% in esercizio massimale.
Effetto Esercizio
Durante esercizio: consumo O₂ aumenta → O₂ venoso misto diminuisce → O₂ espirato scende (può raggiungere 12–13%). Produzione CO₂ aumenta → CO₂ espirato sale. Ventilazione aumenta sproporzionatamente (iperpnea).