Scambi gassosi Per diffusione passiva Dipende da caratteristiche

  • Slides: 22
Download presentation
Scambi gassosi Per diffusione passiva Dipende da: • caratteristiche membrana alveolo-capillare spessore 0. 5

Scambi gassosi Per diffusione passiva Dipende da: • caratteristiche membrana alveolo-capillare spessore 0. 5 -1 micron superficie 70 -100 m 2 • caratteristiche dei gas legge di Henry • differenza di pressione PO 2 100 -40 = 60 mm. Hg PCO 2 46 -40 = 6 mm. Hg

Dipendenza delle pressioni alveolari di O 2 e CO 2 dalla ventilazione alveolare Normalmente

Dipendenza delle pressioni alveolari di O 2 e CO 2 dalla ventilazione alveolare Normalmente la composizione dell’aria alveolare tende a mantenersi costante perché: 1) Volume significativo (CFR – spazio alveolare morto respiratorio) = 2350 ml 2) Ad ogni atto respiratorio solo una piccola % aria alveolare viene sostituita 3) Meccanismi compensatori

Equazioni di ventilazione ed equazioni sugli scambi gassosi: http: //www-3. unipv. it/magistretti/didattica/fisio 2014/equazioni. doc

Equazioni di ventilazione ed equazioni sugli scambi gassosi: http: //www-3. unipv. it/magistretti/didattica/fisio 2014/equazioni. doc pagg. 2 -4

Legge di Henry C=α·P La pressione di un gas in un liquido è sempre

Legge di Henry C=α·P La pressione di un gas in un liquido è sempre uguale alla pressione del gas nella miscela che è in contatto (equilibrio) con il liquido La quantità di un gas in un liquido dipende da - pressione parziale del gas - coefficiente di solubilità

Diffusione polmonare dei gas respiratori Membrana alveolare membrana capillare composti trasporto Legge di Fick

Diffusione polmonare dei gas respiratori Membrana alveolare membrana capillare composti trasporto Legge di Fick F = K * A * α * (Palv – Ps) / Δx F: flusso diffusionale K: cost. inv. prop. PM A: area (75 m 2) α: coefficiente di solubilità Δx: distanza della barriera P: pressione parziale (100 -40 O 2 / 45 -40 CO 2)

Scambi respiratori

Scambi respiratori

Pressioni parziali dei gas in diversi distretti respiratori e circolatori emogasanalisi

Pressioni parziali dei gas in diversi distretti respiratori e circolatori emogasanalisi

Trasporto dell’ossigeno L’ossigeno viene trasportato 1) disciolto nel plasma (1. 5%) e 2) legato

Trasporto dell’ossigeno L’ossigeno viene trasportato 1) disciolto nel plasma (1. 5%) e 2) legato all’emoglobina (98. 5%)

Trasporto dell’ossigeno 1) Ossigeno disciolto: il contenuto di O 2 è definito dalla legge

Trasporto dell’ossigeno 1) Ossigeno disciolto: il contenuto di O 2 è definito dalla legge di Henry: C=α*P La P parziale è uguale alla P del gas nella miscela con cui il liquido è in equilibrio. A 37°C: αO 2 = 0. 003 ml /100 ml / mm. Hg Contenuto di O 2 disciolto nel sangue 0. 3 ml/100 ml (PO 2 = 100 mm. Hg) O 2: 1. 5% disciolto e 98. 5% combinato con Hb.

2) Ossigeno combinato con emoglobina (non produce pressione) Dipende da: Hb + O 2

2) Ossigeno combinato con emoglobina (non produce pressione) Dipende da: Hb + O 2 - PO 2 Hb. O 2 - concentrazione di Hb - affinità Hb per l’O 2 Capacità del sangue per l’O 2 massima quantità di O 2 che può essere fissata da 100 ml di sangue. Dipende sostanzialmente dal contenuto in Hb 1 g di Hb si lega a 1, 34 ml di O 2 15 g (Hb nel sangue) 20 ml O 2 / 100 ml = capacità del sangue per O 2 Saturazione percentuale del sangue: Contenuto in O 2 (ml%) Capacità per l’O 2 (ml%) * 100

La curva dissociazione dell’emoglobina quanto ossigeno è legato all’Hb in relazione alla PO 2

La curva dissociazione dell’emoglobina quanto ossigeno è legato all’Hb in relazione alla PO 2 Legame di coordinazione dativo tra l’O 2 e il Fe 2+ (non è reazione di ossidazione, Fe 2+ non si modifica, resta divalente) Hb + O 2 Hb. O 2 - Forma sigmoide - l’affinità è definita dalla P 50 - Il plateau si trova tra 100 -80 mm. Hg PO 2 - La zona ripida è tra 60 e 40 mm. Hg - A 40 mm. Hg (PO 2 tissutale) il 75% di O 2 è ancora legato riserva circolante di O 2 - Effetto cooperativo

Curve di dissociazione del sangue per l’O 2 Pg 558 casella Hb. O 2%

Curve di dissociazione del sangue per l’O 2 Pg 558 casella Hb. O 2% = saturazione percentuale dell’emoglobina

Fattori che influenzano la saturazione dell’emoglobina Effetto Bohr influenza di PCO 2 e p.

Fattori che influenzano la saturazione dell’emoglobina Effetto Bohr influenza di PCO 2 e p. H Al crescere di PCO 2 diminuisce l’affinità di Hb per l’O 2 spostamento a destra della curva di dissociazione (significato funzionale a livello alveolare e tissutale) Stesso effetto modificando il p. H, DFG, T HHb + O 2 H+ + Hb. O 2 -

Avvelenamento da monossido di carbonio (CO) CO + Hb = carbossi-Hb (affinità per Hb

Avvelenamento da monossido di carbonio (CO) CO + Hb = carbossi-Hb (affinità per Hb 210 volte quella dell’O 2) aria satura 0. 1 % CO 50% Hb satura con CO avvelenamento molto pericoloso • alta affinità per Hg • inodore, incolore, non irritante • PO 2 arteriosa normale non stimolo alla respirazione nessun segno fisiologico di ipossia es. cianosi

Trasporto della CO 2 La CO 2 viene trasportata 1) disciolta nel plasma (5%),

Trasporto della CO 2 La CO 2 viene trasportata 1) disciolta nel plasma (5%), 2) legata all’emoglobina come composto carbaminico (6%) e 3) come ione bicarbonato (89%)

Con percentuali…

Con percentuali…

1) CO 2 disciolta (5%) 2) La quantità di CO 2 è definita dalla

1) CO 2 disciolta (5%) 2) La quantità di CO 2 è definita dalla legge di Henry Q=α*P La P parziale è uguale alla P del gas nella miscela con cui il liquido è in equilibrio αCO 2 = 0. 064 ml / 100 ml / mm. Hg (20 volte quella dell’O 2)

2) Legata all’emoglobina o altre proteine del sangue composto 2) carbaminico (6%) Pr-NH 2

2) Legata all’emoglobina o altre proteine del sangue composto 2) carbaminico (6%) Pr-NH 2 + CO 2 Pr-NH-COOH Pr-NH-COO- + H+ Non è richiesta anidrasi carbonica rapida e anche fuori dal globulo rosso La curva di dissociazione della CO 2 non presenta saturazione non esiste una capacità assoluta PO 2 e trasporto della CO 2 Il legame dell’O 2 all’Hb rende questa più acida Effetto Haldane Fig 189 casella HHb + O 2 H 2 O + CO 2 Frazione trasporto x scambi respiratori 60% bic – 30% Hb 10% disciolta Pr-NH 2 + CO 2 Pr-NH-COOH H+ + Hb. O 2 – H 2 CO 3 H+ + HCO 3 – Pr-NH-COO– + H+

Il fenomeno Hamburger o scambio dei cloruri Processo opposto avviene a livello alveolare Na

Il fenomeno Hamburger o scambio dei cloruri Processo opposto avviene a livello alveolare Na – Pr + H 2 CO 3 Na-HCO 3 + H-Pr Risultato netto ↑ Na-HCO 3 plasma ↑ KCl intracell.