Meccanica respiratoria: muscoli, vie aeree, scambio gas e regolazione
La respirazione (ventilazione) è il processo meccanico di muovere aria dentro/fuori; la respirazione include lo scambio gas ad alveoli e tessuti.
1. Muscoli respiratori
- Diaframma: muscolo inspiratorio primario (75% volume corrente); contrazione → si appiattisce → ↑ volume toracico.
- Intercostali esterni: sollevano coste → ↑ diametro anteroposteriore e laterale.
- Accessori (ispirazione): scaleni, SCM, piccolo pettorale (reclutati in distress).
- Esposizione (passiva a riposo): rinculo elastico polmoni/parete toracica.
- Esposizione forzata: intercostali interni, addominali (retto, obliqui, trasverso).
2. Permeabilità vie aeree
- Cavità nasale (riscaldamento, filtraggio, umidificazione) → faringe → laringe (protezione) → trachea → bronchi → bronchioli → alveoli.
- Ostruzione a qualsiasi livello → ↑ lavoro respiratorio.
3. Scambio gas alveolare
- 300 milioni alveoli → 70–100 m² superficie.
- O₂ diffonde lungo gradiente: aria alveolare (100 mmHg) → sangue capillare (40 mmHg).
- CO₂ diffonde opposto: sangue (45 mmHg) → alveoli (40 mmHg).
- Matching perfusione-ventilazione (V/Q) critico.
4. Trasporto gas
- O₂: 98% legato a Hb (1,34 mL O₂/g Hb); 2% disciolto.
- CO₂: 70% come bicarbonato (HCO₃⁻), 23% carbamino-Hb, 7% disciolto.
- Effetto Bohr: ↓pH/↑CO₂ → curva dissociazione O₂ destra → rilascio O₂.
- Effetto Haldane: legame O₂ promuove rilascio CO₂.
5. Controllo neurale e chimico
- Centri midollari (DRG/VRG): ritmo automatico.
- Ponte (pneumotassico, apneustico): modulazione pattern.
- Chemorecettori centrali (midollo): rispondono a pH LCR (CO₂/H⁺).
- Chemorecettori periferici (corpi carotidei/aortici): rispondono a PaO₂, PaCO₂, pH.
- Recettori stiramento polmonare (riflesso Hering-Breuer).
La respirazione integra sistemi meccanici, chimici e neurali — la disruzione a qualsiasi livello causa insufficienza respiratoria.