Respirazione

A cura del Dott. Stefano Casali

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Funzione respiratoria

• Provvedere al rifornimento di O2 e alla rimozione di CO2
• Bilancio fra circolazione e ventilazione con un rapporto vicino a 1
• Ventilazione = Volume corrente per tempo:

  - Ventilazione dello spazio morto
  - Ventilazione alveolare

L'ipossiemia causata dalla ipoventilazione alveolare può essere sempre corretta dall'aumento della concentrazione di ossigeno nell'aria inspirata. Un aumento di circa 1 mmHg della tensione di ossigeno inspirato causa un aumento di 1 mmHg della tensione di ossigeno arterioso.

Cause di ipoventilazione alveolare

• Depressione del sistema nervoso centrale causata da farmaci, anestesia, ipotiroidismo
• Disturbi del centro respiratorio midollare, causati da traumi, emorragia, encefalite, stroke
• Tumori
• Disturbi del controllo respiratorio quali apnea notturna e sindrome dell'ipoventilazione da obesità
• Traumi del torace, cifoscoliosi, toracoplastica
• Patologie neuromuscolari che colpiscono la placca neuromuscolare, quali la miastenia gravis, o i muscoli respiratori, quali la poliomielite, la sindrome di Gllillain-Barré e la sclerosi laterale amiotrofica

Alterazioni del rapporto ventilazione- perfusione

• In condizioni normali, gli alveoli vengono raggiunti da volumi di aria e di sangue all'incirca uguali; questo equilibrio può, tuttavia, essere alterato. In alveoli scarsamente ventilati (V) può arrivare un aumentato flusso ematico (Q). Al contrario, in alveoli con ventilazione aumentata può arrivare un ridotto flusso sanguigno. In entrambi i casi, si instaura un'alterazione dello scambio gassoso, spesso di grado severo.
• L'alterazione del rapporto V/Q rappresenta la causa più frequente di ipossiemia incontrata nella pratica clinica. Essa spiega l'ipossiemia del bronchitico cronico, dell'enfisematoso e dell'asmatico. Inoltre, essa spiega gran parte della ipossiemia che si manifesta in corso di pneumopatie interstiziali e di edema polmonare.

Ipercapnia

L'ipercapnia (accumulo di anidride carbonica con aumento della PaCO2) può essere determinata da due meccanismi:

• L'ipoventilazione, è facilmente comprensibile. La PaCO2 è inversamente proporzionale alla ventilazione alveolare (Equazione 1). Quando la ventilazione alveolare si riduce la PaCO2 aumenta.
  

  La seguente equazione definisce la relazione tra PaCO2, ventilazione alveolare (VA) e produzione di anidride carbonica da parte dell'organismo (VCO2):

  
  

     PaCO2=VCO2 / VA       (Equazione 1)

  
  

  La VCO2 viene considerata costante; quando VA si riduce, la PaCO2 aumenta. Analogamente, un aumento dellaVCO2 può far aumentare la PaCO2

  I valori normali della Paco2 variano tra 35 e 45 mmHg e, a differenza della PaO2, non vengono influenzati dall'età.

• Una grave alterazione del rapporto V/Q può causare un accumulo di anidride carbonica. Quando la PaO2 si riduce in conseguenza di un'alterazione del rapporto V/Q, la PaCO2 aumenta. Questo fenomeno si verifica frequentemente nei pazienti affetti da BPCO (Broncopneumopatia Cronica Ostruttiva)
  In alcuni pazienti, la ventilazione favorisce il ritorno della PaCO2 ai valori  normali. Questi pazienti (soggetti affetti da BPCO che iperventilano) vengono definiti "pink-puffers". )
  In altri pazienti, la PaCO2 aumenta e la PaO2 si riduce in conseguenza di un'alterazione del rapporto V/Q. Questi pazienti vengono definiti "blue bloaters": individui cianotici con scarsa ventilazione.

Controllo della ventilazione

• Centro respiratorio pontino-midollare
• CO2
  Chemocettori centrali del pH regolano la ventilazione a seguito del passaggio di CO2 nel sangue ed acidificazione del liquido cefalo rachidiano.
  La ventilazione aumenta di 3 lt min per mm Hg di Pa CO2; la respirazione in CO2 5% aumenta la ventilazione di 3-4 volte.
  Lo stimolo da CO2 è depresso da farmaci centrali e dall'ostruzione delle vie aeree (lavoro respiratorio??)
• O2:
  Chemocettori carotidei ed aortici
  In condizioni normali la PO2 può essere ridotta considerevolmente (50mm Hg) prima di attivare la ventilazione
  In presenza di ipercapnia, la riduzione della PO2 sotto 100 mm Hg stimola la ventilazione
  Nei pazienti conipercapnia cronica, ove il compenso metabolico riduce l'effetto de pH, l'O2 rappresenta il maggior stimolo
• pH:
  Chemocettori periferici
  Anche se è difficile separare l'effetto del pH da quello della CO2, studi sperimentali hanno dimostrato che variazioni di pH di 0.1 unità stimolano la ventilazione

Bibliografia

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