Scambi gassosi nei polmoni: fisiologia alveolo-capillare
Dove e come avvengono gli scambi gassosi
La respirazione esterna ha luogo negli alveoli – minuscoli sacchi aerei a parete sottile (circa 300 milioni per polmone) circondati da densi capillari polmonari.
La membrana respiratoria
- Strati: epitelio alveolare (pneumociti Tipo I) → membrane basali fuse → endotelio capillare.
- Spessore: ~0.2–0.5 µm – ottimizzato per diffusione.
- Superficie: ~70–100 m² (circa un campo da tennis).
Processo di diffusione (Legge di Fick)
- O₂: aria alveolare (PₐO₂ ~100 mmHg) → sangue capillare (PᵥO₂ ~40 mmHg) → lega emoglobina.
- CO₂: sangue capillare (PᵥCO₂ ~45 mmHg) → aria alveolare (PₐCO₂ ~40 mmHg) → esalato.
- Guidato da gradienti di pressione parziale; equilibra in ~0.25 secondi (tempo transito capillare ~0.75 secondi).
Fattori chiave che influenzano l'efficienza
- Matching ventilazione-perfusione (V/Q): rapporto ideale ~0.8; mismatch causa ipossiemia.
- Capacità di diffusione (DLCO): ridotta in fibrosi, enfisema, edema polmonare.
- Concentrazione emoglobina: anemia abbassa contenuto O₂ nonostante saturazione normale.
- Gittata cardiaca: influenza tempo transito capillare.
Rilevanza clinica
Scambi gassosi compromessi causano ipossiemia in BPCO, ARDS, polmonite, fibrosi polmonare, embolia polmonare. O₂ supplementare, ventilazione meccanica, o ECMO supportano il gradiente di diffusione.