Comprendere la respirazione

PERCHÉ LA RESPIRAZIONE È ESSENZIALE?
La respirazione è un processo vitale attraverso il quale l’ossigeno viene trasportato nel sangue e l’anidride carbonica, un prodotto di scarto del metabolismo, viene eliminata dal nostro corpo. Nei polmoni, l’ossigeno dell’aria inspirata si lega ai globuli rossi e viene trasportato tramite il flusso sanguigno a tutte le cellule del corpo. Il funzionamento e la sopravvivenza delle cellule dipendono dalla fornitura continua di energia biochimica (“combustibile”), attraverso un processo che consuma gli zuccheri (glucosio) e l’ossigeno, e che produce anidride carbonica e acqua. Il corpo ha grandi riserve di glucosio per resistere agli episodi di digiuno, ma non esistono riserve di ossigeno; di conseguenza, se la respirazione si arresta, possono verificarsi dei danni ai tessuti in pochi minuti.

 
COME FUNZIONA LA RESPIRAZIONE?
Il nostro apparato respiratorio è costituito dalle vie respiratorie (naso, gola, trachea e albero bronchiale), dalla gabbia toracica, dai muscoli respiratori (diaframma e muscoli della parete toracica) e da due polmoni. La respirazione viene azionata dal cervello, il quale invia, attraverso il midollo spinale e i nervi periferici, degli impulsi regolari al diaframma. La contrazione del diaframma fa aumentare e diminuire il volume della gabbia toracica, facendo entrare l’aria nei polmoni e facendola poi uscire. Lo scambio di gas avviene quando i polmoni si riempiono: l’ossigeno passa dall’aria al sangue e l’anidride carbonica dal sangue all’aria.

 
COME VIENE CONTROLLATA LA VENTILAZIONE?
La concentrazione di ossigeno e di anidride carbonica nel sangue è strettamente monitorata da specifici sensori del tessuto nervoso, presenti soprattutto nel cervello. La normale pressione dell’ossigeno nel sangue arterioso (PO2) è pari a 70-100 mm Hg (9,7-13,3 kPa) e la normale saturazione dell’ossigeno (SpO2), che può essere facilmente misurata tramite pulsossimetria, è pari al 95-100%. La normale pressione dell’anidride carbonica (pCO2) è pari a 35-45 mm Hg.
La quantità di aria che viene inalata con ogni respiro è chiamata Volume Corrente (TV). La Frequenza Respiratoria (RR) e il Volume Corrente determinano la Ventilazione Minuto (MV).
Sindrome da ipoventilazione centrale – Opuscolo informativo per pazienti e assistenti – edito da EUCHS Consortium – I edizione 2012 – pagina 6
TV (ml) x RR (min-1)= MV (ml x min-1)
Nel momento in cui aumentano le esigenze metaboliche e, quindi, la necessità di consumo di ossigeno e di eliminazione dell’anidride carbonica, come durante l’esercizio fisico o la febbre, l’impulso respiratorio induce un aumento della velocità e della profondità della respirazione, per regolare la Ventilazione Minuto.

 
COME CAMBIA LA RESPIRAZIONE CON L’ETÀ?
Un organismo giovane e in crescita ha una forte esigenza di energia e di ossigeno. La ventilazione minuto viene regolata in base a queste esigenze, principalmente attraverso la frequenza respiratoria, che varia tra i 40 respiri al minuto nel periodo neonatale ai 12-18 al minuto in età adulta. Al contrario, il volume corrente (circa 7-10 ml per kg di peso corporeo) resta relativamente stabile nel tempo.

 
CHE COS’È L’IPOVENTILAZIONE?
In medicina, ipo significa poco e ventilazione significa respirazione. Quindi ipoventilazione significa “respirazione insufficiente”. L’ipoventilazione si verifica quando la respirazione non apporta una quantità sufficiente di ossigeno ai polmoni e non espelle una quantità sufficiente di anidride carbonica. I livelli di ossigeno nel sangue quindi si riducono (ipossiemia) e i livelli di anidride carbonica aumentano (ipercapnia o ipercarbia).
L’ipoventilazione può essere causata da malattie dei muscoli, dei polmoni, delle vie aeree superiori e del cervello, in particolare delle strutture cerebrali profonde (il cosiddetto tronco encefalico). Tra queste malattie si annoverano gli stati di coscienza ridotti e la sindrome da ipoventilazione centrale. In base alla riduzione della ventilazione minuto, la saturazione dell’ossigeno arterioso scende e la concentrazione di anidride carbonica aumenta. Esistono alcuni meccanismi compensatori che consentono di mantenere appropriato l’apporto di ossigeno ai tessuti anche negli stati acuti di una malattia, ma in presenza di ipoventilazione cronica anche lieve si hanno seri rischi per lo sviluppo del cervello, del cuore e dei polmoni.