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Scambio di ossigeno e anidride carbonica

Di

Rebecca Dezube

, MD, MHS, Johns Hopkins University

Ultima revisione/verifica completa mar 2021| Ultima modifica dei contenuti mar 2021
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Risorse sull’argomento

La funzione primaria dell’apparato respiratorio Panoramica sull’apparato respiratorio Per rimanere in vita, l’organismo deve produrre una sufficiente quantità di energia. Questa energia è ottenuta dalla combustione delle molecole di provenienza alimentare attraverso un processo... maggiori informazioni è quella di assorbire l’ossigeno ed eliminare l’anidride carbonica. L’ossigeno inalato entra nei polmoni e raggiunge gli alveoli. Gli strati cellulari che rivestono gli alveoli e i capillari circostanti presentano ciascuno uno spessore pari alle dimensioni di una singola cellula e sono in stretto contatto reciproco. Lo spessore di questa barriera fra aria e sangue è mediamente pari a 1 micron (1/10.000 di centimetro). L’ossigeno passa rapidamente attraverso questa barriera di aria-sangue nel sangue capillare. Allo stesso modo, l’anidride carbonica passa dal sangue agli alveoli e viene quindi espirata.

Il sangue ossigenato fluisce dai polmoni alle vene polmonari e quindi nella parte sinistra del cuore, che pompa il sangue al resto dell’organismo (vedere Funzione del cuore Funzione cardiaca Il cuore e i vasi sanguigni costituiscono l’apparato cardiovascolare (circolatorio). Il cuore pompa il sangue ai polmoni dove raccoglie ossigeno, quindi pompa il sangue ricco di ossigeno all’organismo... maggiori informazioni ). Il sangue, impoverito di ossigeno e ricco di anidride carbonica, torna alla cavità destra del cuore attraverso due grandi vene: la vena cava superiore e la vena cava inferiore. A questo punto, il sangue viene pompato dall’arteria polmonare ai polmoni, dove acquista ossigeno e rilascia anidride carbonica.

Per permettere l’assorbimento dell’ossigeno e il rilascio dell’anidride carbonica, nei polmoni circolano circa 5-8 litri di aria al minuto e vengono trasferiti dagli alveoli al sangue circa 300 millilitri di ossigeno, perfino in condizioni di riposo. Contemporaneamente, un volume simile di anidride carbonica passa dal sangue agli alveoli, da dove viene eliminata con l’espirazione. In condizioni di sforzo, è possibile inspirare ed espirare più di 100 litri di aria al minuto ed estrarre dalla stessa aria 3 litri di ossigeno al minuto. La velocità con cui l’ossigeno entra nell’organismo rappresenta uno strumento utile per misurare il quantitativo d’energia spesa dall’organismo stesso. L’inspirazione e l’espirazione si realizzano tramite i muscoli respiratori Controllo della respirazione In genere, la respirazione è un processo automatico, controllato inconsciamente dal centro respiratorio posto alla base del cervello. La respirazione continua durante il sonno e normalmente... maggiori informazioni .

Scambi gassosi tra spazi alveolari e capillari

La funzione dell’apparato respiratorio consiste nel trasferire due gas: l’ossigeno e l’anidride carbonica. Lo scambio gassoso avviene tra i milioni di alveoli polmonari e i capillari che li circondano. Come mostrato di seguito, l’ossigeno inalato si sposta dagli alveoli al sangue capillare e l’anidride carbonica viene trasferita dal sangue capillare all’aria contenuta negli alveoli.

Scambi gassosi tra spazi alveolari e capillari

Sono necessari tre processi affinché l’ossigeno presente nell’ambiente esterno venga immesso nel sangue attraverso i polmoni: ventilazione, diffusione e perfusione.

  • La ventilazione è il processo attraverso cui l’aria viene inspirata ed espirata dai polmoni.

  • La diffusione è il passaggio spontaneo di gas, che non richiede sforzo o impiego di energia da parte dell’organismo, tra gli alveoli e i capillari polmonari.

  • La perfusione è il flusso di sangue che il sistema cardiovascolare pompa attraverso i polmoni.

Il circolo ematico rappresenta un collegamento indispensabile tra l’atmosfera, che contiene ossigeno, e le cellule organiche, che consumano ossigeno. Per esempio, il trasferimento di ossigeno alle cellule muscolari non dipende solo dai polmoni, ma anche dalla capacità del sangue di trasportare ossigeno e da quella del circolo di trasportare il sangue ai muscoli. Inoltre, una piccola frazione del sangue pompato dal cuore Funzione cardiaca Il cuore e i vasi sanguigni costituiscono l’apparato cardiovascolare (circolatorio). Il cuore pompa il sangue ai polmoni dove raccoglie ossigeno, quindi pompa il sangue ricco di ossigeno all’organismo... maggiori informazioni entra nelle arterie bronchiali e nutre le vie aeree.

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