Volume residuo

Come Volume residuo è la quantità di aria che anche quando si espira profondamente come Aria residua rimane nei polmoni e nelle vie aeree. Mantiene la pressione interna degli alveoli e impedisce loro di collassare e di attaccarsi irreversibilmente. Inoltre, l'aria residua consente una continuità di scambio di gas durante la pausa respiratoria tra espirazione ed inspirazione.

Qual è il volume residuo?

Il volume residuo dei polmoni corrisponde alla quantità di aria che rimane nei polmoni e nelle vie aeree nonostante la massima espirazione volontaria. L'espirazione massima significa che viene espirato anche il volume di riserva espiratorio, che normalmente rimane nei polmoni oltre al volume residuo dopo l'espirazione.

Nelle persone sane di statura media, il volume residuo è di circa 1,3 litri ed è indipendente dall'idoneità fisica. La capacità totale dei polmoni corrisponde alla somma della capacità vitale e del volume residuo. La capacità vitale, a sua volta, è composta dalla somma del volume corrente e del volume di riserva inspiratorio ed espiratorio.

Oltre al volume residuo, tutti gli altri volumi polmonari possono essere misurati direttamente spirometricamente utilizzando un test di funzionalità polmonare "piccolo". La determinazione del volume residuo può essere effettuata solo utilizzando una pletismografia corporea o total body. Il pletismografo è costituito da una cabina chiusa e vetrata che ricorda in qualche modo una cabina telefonica. La cabina è un sistema chiuso a tenuta di gas. L'aumento del volume del torace del paziente (durante l'inalazione tramite uno spirometro, che è a contatto con l'aria esterna alla cabina) porta ad un minimo aumento della pressione nella cabina, che viene registrato e utilizzato per la valutazione .

Funzione e compito

L'aria residua, che rimane nei polmoni anche dopo la massima espirazione, svolge due importanti funzioni. I minuscoli alveoli, con un diametro variabile da 50 a 250 µm a seconda del grado di dispiegamento o riempimento, sono rivestiti da un epitelio finissimo e hanno una superficie totale di circa 50-100 metri quadrati. Se tutta l'aria fuoriesce dagli alveoli, c'è il rischio che gli epiteli delle pareti alveolari opposte si incollino irreversibilmente l'uno all'altro a causa delle forze adesive. Anche inspirare di nuovo non invertirebbe questa condizione. Pertanto, l'aria del volume residuo è essenziale per la sopravvivenza, poiché protegge gli alveoli dall'adesione dopo l'espirazione.

Il volume residuo, insieme al volume della riserva espiratoria, svolge un altro compito importante: le due quantità d'aria residue, che vengono collettivamente denominate volume residuo funzionale, assicurano che le pressioni parziali di ossigeno e anidride carbonica siano tamponate. Ciò significa che lo scambio di gas attraverso le membrane degli alveoli, che è controllato dal gradiente di pressione parziale tra l'aria negli alveoli e quella dei capillari sugli alveoli, è pressoché continuo. Il volume d'aria residuo funzionale garantisce che le pressioni parziali rimangano quanto più costanti possibile. Questa funzione è particolarmente importante perché la respirazione e le pulsazioni non sono sincronizzate.

Se non fosse rimasta aria residua nei polmoni dopo l'espirazione, ciò equivarrebbe a una pressione parziale discontinua di ossigeno e anidride carbonica con la conseguenza che anche lo scambio di sostanze tra sangue e alveoli sarebbe discontinuo e verrebbe addirittura invertito due volte.

Una frequenza cardiaca e respiratoria non correttamente coordinate aggraverebbe il problema, poiché nel peggiore dei casi il sangue nei capillari alveolari non entrerebbe in contatto con l'aria appena inalata per diversi respiri. La concentrazione fluttuante dei gas disciolti nel sangue che ne deriva renderebbe obsoleto il controllo della respirazione utilizzando la concentrazione di anidride carbonica nel sangue come principale parametro di controllo.

La dimensione fisiologica dei polmoni è indipendente dall'attività fisica. È una variabile geneticamente fissa che, una volta utilizzata completamente, determina il volume respiratorio massimo ottenibile. Le variabili che possono essere influenzate dall'allenamento sportivo sono tutti i volumi che fanno parte della capacità vitale e possono aumentare l'efficacia della dimensione polmonare fisiologicamente determinata attraverso una buona tecnica respiratoria.

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Malattie e disturbi

Varie malattie possono includere disturbi della ventilazione restrittivi o ostruttivi o insufficienza funzionale di aree polmonari, hanno un'influenza sulla dimensione del volume residuo e possono essere utilizzate come indicatore per diagnosi o diagnosi differenziali.

I disturbi della ventilazione sono un'espressione della malattia causale sottostante. La broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) in particolare, che può essere causata da vari fattori, è relativamente comune ed è una delle prime 10 cause di morte in tutto il mondo. Indipendentemente dalla sua causa, la BPCO porta ad un aumento del volume residuo e anche della capacità funzionale residua. Alcune malattie polmonari alla fine portano all'enfisema polmonare, un fallimento funzionale per lo più irreversibile di parti dei polmoni.

Un'interruzione reversibile dello scambio di gas nei polmoni può essere causata da edema polmonare, cioè da depositi di fluido tissutale negli alveoli.

Lo sviluppo dell'enfisema polmonare in particolare può avere cause molto diverse, ma di solito è associato all'inalazione a lungo termine di sostanze inquinanti sotto forma di particelle di polvere o aerosol. Il tuo sistema di protezione sotto forma di macrofagi, che assorbono le particelle di polvere e le trasportano via, può essere sopraffatto da uno stress eccessivo.

Un'altra causa di enfisema polmonare può essere un difetto genetico che si manifesta come un deficit di alfa-1 antitripsina. L'enzima normalmente impedisce alle proteasi del corpo di attaccare le proteine ​​nella membrana alveolare. Se c'è una carenza nella proteasi, le membrane possono perforarsi, così che molti alveoli possono chiudersi tra loro per formare bolle di enfisema, perdendo la loro funzione. Ciò che accomuna tutti gli enfisemi è che sono associati ad un caratteristico aumento del volume residuo.