Una persona adulta fa dai quattordici ai venti respiri al minuto e i bambini, a seconda dell'età, sono in grado di fare fino a sessanta respiri nello stesso periodo di tempo. Questo è un riflesso incondizionato che aiuta il corpo a sopravvivere. La sua attuazione è al di fuori del nostro controllo e comprensione. Respirazione esterna e interna hanno una cosiddetta comunicazione tra di loro. Funziona secondo il principio del feedback. Se le cellule non hanno abbastanza ossigeno, il corpo accelera la respirazione e viceversa.
Definizione
Respirare è un complesso atto riflesso continuo. Garantisce la costanza della composizione gassosa del sangue. Consiste di tre fasi o collegamenti: respirazione esterna, trasporto di gas e saturazione dei tessuti. Il fallimento può verificarsi in qualsiasi fase. Può portare all'ipossia e persino alla morte. La respirazione esterna è la prima fase in cui avviene lo scambio di gas tra una persona e l'ambiente. L'aria atmosferica entra per prima negli alveoli. E nella fase successiva, si diffonde nel sangue per il trasporto ai tessuti.
Il meccanismo dell'ossigeno che entra nel sangue si basa sulla differenza di pressione parziale dei gas. Lo scambio avviene lungo un gradiente di concentrazione. Cioè, il sangue con un alto contenuto di anidride carbonica assorbe facilmente abbastanza ossigeno e viceversa. Allo stesso tempo, l'essenza della respirazione dei tessuti è la seguente: l'ossigeno dal sangue entra nel citoplasma della cellula e quindi passa attraverso una catena di reazioni chimiche chiamata catena respiratoria. Infine, l'anidride carbonica e altri prodotti metabolici entrano nel canale periferico.
Composizione dell'aria
La respirazione esterna dipende fortemente dalla composizione dell'aria atmosferica. Meno ossigeno contiene, meno frequenti diventano i respiri. La normale composizione dell'aria è più o meno questa:
- azoto – 79,03%;
- ossigeno - 20%;
- anidride carbonica - 0,03%;
- tutti gli altri gas - 0,04%.
Mentre espiri, il rapporto tra le parti cambia leggermente. L'anidride carbonica sale al 4% e l'ossigeno diminuisce della stessa quantità.
La struttura dell'apparato respiratorio
Il sistema di respirazione esterna è una serie di tubi collegati tra loro. Prima di entrare negli alveoli, l'aria fa molta strada per diventare calda e pulita. Tutto inizia con i passaggi nasali. Sono la prima barriera alla polvere e allo sporco. I peli situati sulla mucosa nasale trattengono grandi particelle e vasi ravvicinati riscaldano l'aria.
Poi vengono il rinofaringe e l'orofaringe, dopo di loro - la laringe, la trachea, i bronchi principali. Questi ultimi sono divisi inlobi destro e sinistro. Si ramificano per formare l'albero bronchiale. I bronchioli più piccoli all'estremità hanno un sacco elastico - l'alveolo. Nonostante il fatto che la mucosa rivesta tutte le vie aeree, lo scambio di gas avviene solo alla fine di esse. Lo spazio inutilizzato è chiamato spazio morto. Normalmente, le sue dimensioni raggiungono i centocinquanta millilitri.
Ciclo respiratorio
Una persona sana respira in tre fasi: inspira, espira e fai una pausa. Col tempo, l'intero processo richiede da due e mezzo a dieci secondi o più. Queste sono impostazioni molto individuali. La respirazione esterna dipende in gran parte dalle condizioni in cui vive l'organismo e dal suo stato di salute. Quindi, ci sono concetti come il ritmo e la frequenza della respirazione. Sono determinati dal numero di movimenti del torace al minuto, dalla loro regolarità. La profondità della respirazione può essere determinata misurando il volume dell'aria espirata o la circonferenza del torace durante l'inalazione e l'espirazione. Il processo è abbastanza semplice.
L'ispirazione viene effettuata durante la contrazione del diaframma e dei muscoli intercostali. La pressione negativa che si crea in questo momento, per così dire, "risucchia" l'aria atmosferica nei polmoni. In questo caso, il torace si espande. L'espirazione è l'azione opposta: i muscoli si rilassano, le pareti degli alveoli tendono a liberarsi dell'eccessivo allungamento e tornare al loro stato originale.
Ventilazione polmonare
Lo studio della funzione della respirazione esterna ha aiutato gli scienziati a comprendere meglio il meccanismo di sviluppo del significativoil numero di malattie. Hanno persino individuato una branca separata della medicina: la pneumologia. Esistono diversi criteri in base ai quali viene analizzato il lavoro dell'apparato respiratorio. Gli indicatori della respirazione esterna non sono un valore rigido. Possono variare a seconda della costituzione della persona, dell'età e dello stato di salute:
- Volume corrente (TO). Questa è la quantità di aria che una persona inspira ed espira a riposo. La norma va da trecento a settecento millilitri.
- Volume di riserva inspiratoria (IRV). Questa è l'aria che può ancora essere aggiunta ai polmoni. Ad esempio, se dopo un respiro calmo, chiedi alla persona di fare un respiro profondo.
- Volume di riserva espiratoria (ERV). Questo è il volume d'aria che lascerà i polmoni se, dopo un'espirazione normale, viene fatto un respiro profondo. Entrambe le cifre sono di circa un litro e mezzo.
- Volume residuo. Questa è la quantità di aria che rimane nei polmoni dopo un'espirazione profonda. Il suo valore va da mille a mille e mezzo mille millilitri.
- I quattro indicatori precedenti insieme costituiscono la capacità vitale dei polmoni. Per gli uomini equivale a cinque litri, per le donne tre e mezzo.
La ventilazione polmonare è il volume totale di aria che passa attraverso i polmoni in un minuto. In una persona adulta sana a riposo, questa cifra oscilla tra i sei e gli otto litri. Lo studio della funzione della respirazione esterna è necessario non solo per le persone con patologie, ma anche per gli atleti, così come i bambini (soprattutto i neonati prematuri). Spesso tale conoscenza è necessaria in terapia intensiva, quando il paziente viene trasferito a un ventilatore (ventilazione polmonare artificiale)o rimosso da esso.
Tipi di respirazione normale
La funzione della respirazione esterna dipende in gran parte dal tipo di processo. E anche dalla costituzione e dal sesso di una persona. A seconda del modo in cui il torace si espande, si possono distinguere due tipi di respirazione:
- Seno, durante il quale le coste si alzano. Predomina nelle donne.
- Addome, quando il diaframma è appiattito. Questo tipo di respirazione è più caratteristico degli uomini.
C'è anche un tipo misto, quando tutti i gruppi muscolari sono coinvolti. Questo indicatore è individuale. Dipende non solo dal sesso, ma anche dall'età della persona, poiché la mobilità del torace diminuisce nel corso degli anni. Anche la professione lo influenza: più il lavoro è duro, più predomina il tipo addominale.
Tipi patologici di respirazione
Gli indicatori della respirazione esterna cambiano drasticamente in presenza di sindrome da insufficienza respiratoria. Questa non è una malattia separata, ma solo una conseguenza della patologia di altri organi: cuore, polmoni, ghiandole surrenali, fegato o reni. La sindrome è sia acuta che cronica. Inoltre, è diviso in tipi:
- Ostruttivo. All'inspirazione compare mancanza di respiro.
- Tipo restrittivo. La mancanza di respiro appare durante l'espirazione.
- Tipo misto. Di solito è lo stadio terminale e include le prime due opzioni.
Inoltre, ci sono diversi tipi di respirazione anormale che non sono associati a una malattia specifica:
- Il respiro di Chayne - Stokes. Partendo da superficiale, la respirazione si approfondisce gradualmente e alla quinta o settimail respiro raggiunge livelli normali. Poi di nuovo diventa raro e poco profondo. Alla fine, c'è sempre una pausa - alcuni secondi senza respiro. Si verifica nei neonati, con trauma cranico, intossicazione, idrocefalo.
- Il respiro di Kussmaul. È una respirazione profonda, rumorosa e poco frequente. Si verifica con iperventilazione, acidosi, coma diabetico.
Patologia della respirazione esterna
La violazione della respirazione esterna si verifica sia durante il normale funzionamento del corpo che in situazioni critiche:
- Tachipnea - una condizione in cui la frequenza respiratoria supera le venti volte al minuto. Succede sia fisiologico (dopo l'esercizio, in una stanza soffocante) che patologico (con malattie del sangue, febbre, isteria).
- Bradipnoe - respiro raro. Solitamente associato a malattie neurologiche, aumento della pressione intracranica, edema cerebrale, coma, intossicazione.
- L'apnea è l'assenza o la cessazione della respirazione. Può essere associato a paralisi dei muscoli respiratori, avvelenamento, trauma cranico o edema cerebrale. C'è anche un sintomo di interruzione della respirazione durante il sonno.
- Dispnea - mancanza di respiro (violazione del ritmo, frequenza e profondità della respirazione). Si verifica con uno sforzo fisico eccessivo, asma bronchiale, bronchite ostruttiva cronica, ipertensione.
Dove è necessaria la conoscenza delle caratteristiche della respirazione esterna?
L'esame della respirazione esterna dovrebbe essere effettuato a fini diagnostici per valutare lo stato funzionale dell'intero sistema. Nei pazientirientrare in un gruppo a rischio, come i fumatori oi lavoratori nelle industrie pericolose, rivelando così una tendenza alle malattie professionali. Per chirurghi e anestesisti, lo stato di questa funzione è importante per preparare il paziente all'intervento chirurgico. Viene effettuato uno studio dinamico della respirazione esterna per confermare il gruppo di disabilità e valutare la capacità di lavorare in generale. Così come durante l'osservazione in dispensario di pazienti con malattie cardiache o polmonari croniche.
Tipi di studi
La spirometria è un modo per valutare lo stato dell'apparato respiratorio in base al volume dell'espirazione normale e forzata, nonché dell'espirazione in 1 secondo. A volte, a scopo diagnostico, viene eseguito un test con un broncodilatatore. La sua essenza sta nel fatto che il paziente viene prima sottoposto a uno studio. Quindi riceve un'inalazione di un farmaco che dilata i bronchi. E dopo 15 minuti, lo studio riprende. I risultati vengono confrontati. Si conclude che la patologia delle vie respiratorie è reversibile o irreversibile.
Bodypletismografia - eseguita per valutare la capacità polmonare totale e la resistenza aerodinamica delle vie aeree. Per fare questo, il paziente ha bisogno di inalare l'aria. È in una camera sigillata. In questo caso, non viene registrata solo la quantità di gas, ma anche la forza con cui viene inalato, nonché la velocità del flusso d'aria.
