respirazione

respirazione

Scambio gassoso tra gli organismi viventi e l’ambiente con acquisizione di ossigeno ed eliminazione di anidride carbonica.

Respirazione esterna

La r. esterna comprende essenzialmente fenomeni di natura meccanica che assicurano il rinnovo dell’aria nell’interno dei polmoni, e gli scambi respiratori che avvengono al livello degli alveoli polmonari (➔ respiratorio, apparato). Nelle persone di sesso maschile è prevalente l’allungamento del diametro verticale della gabbia toracica (r. diaframmatica), nella donna, in condizioni abituali, prevale l’allungamento dei due diametri orizzontali (r. costale).

Aria inspirata ed espirata

La quantità di aria che ad ogni atto respiratorio entra o esce dall’apparato respiratorio viene detta volume corrente e corrisponde a circa 500 ml. In un minuto tale quantità è di circa 6.000÷8.000 ml/min (ventilazione polmonare). Il volume di aria che rimane nelle vie respiratorie e non partecipa agli scambi è pari a 150÷180 ml (spazio morto respiratorio). In un minuto passano negli alveoli circa 4.000÷6.000 ml/min (ventilazione alveolare). Il volume di riserva inspiratoria (VRI, 3.000 ml) rappresenta la quantità di aria che può essere introdotta nell’apparato respiratorio con un’inspirazione forzata, alla fine di una inspirazione normale. Al termine di una espirazione normale, è possibile con una espirazione forzata espellere un volume di riserva espiratoria pari a 1.200 ml, mentre al termine di una espirazione forzata il volume residuo (VR) è pari a 1.200 ml.

Fisiologia degli scambi gassosi

Gli scambi respiratori si giovano della straordinariamente grande superficie complessiva delle pareti degli alveoli polmonari, che è pari a 30 volte o, a seconda dei calcoli, a 45 volte quella corporea, essendo stata stimata rispettivamente tra 60 e 90 m². La parete degli alveoli è ricoperta da un esile velo liquido, nel quale i gas atmosferici si disciolgono; superando la parete alveolare e l’endotelio dei suoi capillari, i gas si diffondono verso il sangue legandosi rapidamente e reversibilmente all’emoglobina degli eritrociti: l’istituzione di tale legame permette al sangue di trasportare nei tessuti una quantità di ossigeno pari al 19% del suo volume e non semplicemente allo 0,36% come avverrebbe se si trattasse di una semplice soluzione; la velocità con cui avviene la fissazione dell’ossigeno all’emoblogina (0,7 s) corrisponde a quella impiegata dalle emazie a percorrere i capillari alveolari; la reversibilità del legame consente all’ossigeno di staccarsi dall’emoglobina, quando la sua tensione nel plasma diminuisce per effetto del rilascio a livello dei tessuti.

Regolazione del ritmo del respiro

La r. è sottoposta a un duplice sistema di controllo, neurochimico e volontario. Il primo ha come principali obiettivi: l’omeostasi dei gas respiratori, l’omeostasi dell’equilibrio acido-base (concentrazione della CO₂); la regolazione della frequenza respiratoria e del volume corrente, in modo tale da minimizzare lo sforzo e l’energia richiesti per la respirazione. Il secondo sistema di controllo (quello volontario o comportamentale), attuato attraverso componenti nervose situate in strutture sopramidollari e corticali, serve fondamentalmente funzioni diverse dallo scambio gassoso, per es., la fonazione.

Respirazione artificiale

Insieme di procedure che hanno la finalità di surrogare la r. naturale spontanea se questa, per i più vari motivi, non viene eseguita secondo modalità fisiologiche. La modalità attuata per eseguire la r. artificiale ha lo scopo di garantire adeguato apporto di ossigeno al cervello e al cuore in caso di arresto cardiorespiratorio. La r. artificiale si  può avvalere, oltre che di respiratori (➔), soprattutto per il primo soccorso, della r. bocca a bocca e di tecniche manuali. Nel primo caso si effettua mediante ritmica insufflazione di aria espiratoria del soccorritore nelle vie aeree dell’assistito, cui vengono digitalmente occluse le narici; nel secondo caso il soccorritore fa compiere agli arti superiori dell’assistito ampie escursioni a semicerchio secondo un piano verticale, portandoli alternativamente dapprima dietro il capo del paziente a contatto del suolo (fase inspiratoria) e poi sul torace, esercitando una energica ma cauta compressione (fase espiratoria). Altri metodi consigliano di porre l’assistito in posizione prona e di sollevarne il bacino, eventualmente ruotandolo di circa 45° (metodo di Emerson-Gordon).