La respirazione è una delle poche cose che fai costantemente, e in effetti non puoi farla franca per non fare molto a lungo senza pensare molto al processo, almeno quando sei a riposo.
Una parte del tronco cerebrale chiamata midollo allungato è responsabile del mantenimento della respirazione come funzione autonomica (fondamentalmente automatica). Naturalmente, puoi anche manipolare consapevolmente la tua frequenza respiratoria, a differenza del battito cardiaco e della pressione sanguigna, altre funzioni regolate autonomamente.
Il numero di respiri che fai al minuto dipende solitamente dalle esigenze di ossigeno del tuo corpo. Di conseguenza, durante i periodi in cui non si riesce a respirare da soli, come quando si è sotto anestesia per interventi chirurgici, medici i professionisti devono sapere come impostare i ventilatori (macchine per la respirazione) in base alla salute del corpo, alle esigenze specifiche e ad altri fattori personali.
Volumi polmonari definiti
Ventilazioneè il processo mediante il quale l'ossigeno (O
2) e anidride carbonica (CO2) vengono trasportati da e verso i polmoni. Ilalveolisono le minuscole sacche profonde nei polmoni dove avviene lo scambio di gas tra i polmoni e il flusso sanguigno.Volume corrente (VT)è la quantità di gas espirata in ogni respiro, di solito circa mezzo litro.
Volume dello spazio morto (VD)è la somma dello spazio morto "anatomico", che è lo spazio delle vie aeree sprecato, e lo spazio morto "fisiologico", derivante da alveoli che ricevono aria ma non ricevono sangue a sufficienza per il gas utile scambio. Volume minuto (VE) è la quantità totale di gas espirata al minuto.
Ventilazione alveolare (VUN)è la quantità di gas che raggiunge le unità respiratorie funzionali (cioè gli alveoli) al minuto.
V_A=(V_T-V_D)\times \text{ frequenza respiratoria in respiri al minuto}
Altri volumi polmonari:
- FRC (capacità residua funzionale)è la quantità di aria che puoiespiraredopo aver espiratonormalmente– circa 2 lt.
- TLC (capacità polmonare totale), circa 6 lt.
- MIV (Volume inspiratorio massimo)è la quantità di aria che puoiinalaredopo unnormaleespirazione, circa 4 L.
Test di funzionalità polmonare
Tutti questi parametri possono essere raccolti in una serie standard di test di funzionalità polmonare (PFT) in cui si respira nel tubo in una macchina sotto le istruzioni dei tecnici di laboratorio. La macchina include sensori di portata e analizzatori di gas e fornisce i risultati dei test in forma grafica di facile lettura.
Potrebbe esserti chiesto di prendere in considerazione l'assunzione di un PFT se si verificano segni di malattia polmonare ostruttiva, come l'asma, o malattie polmonari restrittive, come la fibrosi polmonare.
Qual è il rapporto I/E?
Il rapporto I/E (rapporto I: E), o rapporto inspiratorio espiratorio, è solo il rapporto tra inalazioni ed espirazioni durante la respirazione regolare. A riposo, di solito è di circa 1:2, il che significa che espiri più lentamente di quanto inspiri. Questo rapporto scende verso 1:1, tuttavia, con lo sforzo. La maggior parte delle persone fa circa 15 respiri al minuto a riposo.
Di interesse per le persone che utilizzano i ventilatori è iltempo di ciclo, che è solo il reciproco del numero di respiri al minuto e rappresenta il tempo totale di un singolo ciclo di inspirazione-espirazione.
L'equazione della ventilazione alveolare
Ilequazione della ventilazione alveolaremette in relazione la quantità di CO2 nel sangue arterioso di un paziente al tasso metabolico complessivo della persona in analisi (VCO2). VUN (ml/min) × PUNCO2 (mmHg) =VCO2 (ml/min) × K
Qui,VUN è la ventilazione alveolare, PUNCO2 è la pressione parziale dell'anidride carbonica negli alveoli (che doveva provenire dall'interno del corpo, poiché l'aria normale ha in realtà pochissima CO2) e K è una costante. Tassi di esercizio più elevati implicano più anidride carbonica prodotta come rifiuto e una maggiore escrezione ventilatoria del gas.