Salute e malattia

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.