Attualità

SOSPIRI DI VITA

MARIO CARLETTI - 03/04/2020

Il nostro organismo funziona come un motore a scoppio. Per produrre l’energia della quale ha bisogno per vivere, deve bruciare sostanze ricche di calorie in presenza di ossigeno.

Le sostanze ricche di calorie sono zuccheri, grassi e proteine mentre la camera di scoppio è la cellula dove i passaggi chimici avvengono ovviamente in modo più complesso. L’ossigeno arriva dall’ambiente, con l’aria che ventiliamo ed è presente in percentuali ben precise nella miscela gassosa che respiriamo (circa 21%) e ad una pressione atmosferica che dipende dall’altezza rispetto al mare (più si sale, più diminuisce la pressione).

Tanto più consumiamo, tanto più bisogno abbiamo di produrre energia e quindi (parlando solo di gas) di avere ossigeno a disposizione. Il sonno è il momento in cui consumiamo lo stretto necessario per far funzionare gli organi vitali, mentre ad esempio il muscolo è un tessuto che varia moltissimo il suo consumo passando da poco o nulla a riposo, ad elevati consumi in attività fisiche pesanti (aerobiche).

L’organismo umano è quindi dotato di un apparato, quello respiratorio, che ha il compito di portare la miscela gassosa che respiriamo dall’esterno all’interno del nostro organismo e di espellere i gas di scarto prodotti dal nostro metabolismo (anidride carbonica) come avviene con la marmitta del motorino.

Per fare questo si è dotato, dopo diversi passaggi evolutivi, di un sistema di tubi via via sempre più piccoli che hanno il compito di permettere il flusso dell’aria dall’ambiente esterno fino ad una struttura anatomica che si chiama alveolo (una specie di acino di un grappolo d’uva) che a sua volta è il punto di contatto (scambio) con il sistema circolatorio (capillare).

A sua volta il sistema circolatorio trasferisce i gas a tutte le cellule fondamentalmente sotto due forme, una quantitativamente limitata che è sciolta del plasma (parte liquida del sangue), l’altra molto più importante e decisiva che è quella legata a trasportatori, cioè l’emoglobina dei globuli rossi.

Le vie aeree di conduzione hanno anche altre funzioni: l’aria quando entra da naso e bocca, per passare poi in faringe, laringe, trachea e varie vie bronchiali, subisce alcune variazioni come l’umidificazione (aggiunta di acqua), il controllo della temperatura (viene portata alla temperatura corporea),e parzialmente filtrata, perché muco e tessuti di rivestimento delle prime vie respiratorie sono fatti per trattenere (almeno fino a certe dimensioni) le impurità che noi ventiliamo.

In condizioni basali (quindi senza eccessive richieste energetiche) noi ventiliamo 12/15 volte al minuto inalando circa 500 ml per volta e ciò avviene perché attraverso i muscoli respiratori (diaframma in primis) aumentiamo il volume polmonare, diminuiamo la pressione dentro l’alveolo e l’aria viene spinta dalla pressione atmosferica (lievemente più alta) nelle vie respiratorie.

La respirazione avviene in modo autonomo cioè senza che la nostra coscienza debba intervenire con un ritmo dettato dal centro respiratorio del sistema nervoso centrale.

I fattori quindi che intervengono nel trasporto dei gas (parliamo dell’ossigeno che è quello che maggiormente ci interessa anche se i meccanismi sono simili per tutti i gas)sono molteplici: percentuale del gas nell’aria inspirata, pressione atmosferica, area della superficie di contatto tra alveoli e capillari, spessore della membrana che deve essere superata (quindi parete alveolare e capillare), capacità del gas di sciogliersi nei liquidi (plasma), tanto per citare le più importanti.

Per dare una idea facilmente percepibile di dimensioni la superficie di contatto in un essere umano è di circa 70 mq cioè il pavimento di un piccolo appartamento.

Quando accade che ci sia un ostacolo nel flusso dei gas il nostro organismo mette in atto dei meccanismi di difesa che, almeno in un primo tempo, fanno fronte al problema. Se ad esempio lo spessore della parete che deve essere superata aumenta (azione del virus tramite diversi meccanismi) la prima nostra risposta respiratoria è cercare di aumentare il flusso d’aria in ingresso e la sua spinta. Da qui il respiro che si fa affannoso (uno dei tre sintomi cardine del contagio con la febbre e la tosse) un po’ come avviene se prendiamo una funivia e passiamo ad alti livelli di montagna (3 mila metri). Quando usciamo dalle porte, tornando all’aria aperta abbiamo una tachipnea (aumento della frequenza respiratoria) in questo caso dovuta al fatto che in altura abbiamo a disposizione ossigeno a pressioni molto inferiori rispetto all’altezza del mare.

I sensori che noi abbiamo soprattutto a livello vascolare rilevano una minor disponibilità di ossigeno e mandano quindi una richiesta al centro respiratorio stimolando l’attività respiratoria.

Questo meccanismo di difesa non è però in grado di far fronte a prolungate ed importanti carenze di ossigeno per cui per permettere la sopravvivenza noi dobbiamo nel più breve tempo possibile ‘forzare’ l’ingresso dei gas nel nostro sistema respiratorio.

A questo servono i respiratori e le macchine di assistenza: sono attrezzature che vengono usati dall’uomo ad esempio quando deve affrontare altitudini particolari (scalata dell’Everest) o profondità (attività subacquea) o in situazioni estreme come il volo nei piloti militari per assicurare una ossigenazione ideale soprattutto del cervello (organo che risente in modo particolare dell’ipossia).

Questi supporti introducono nel sistema respiratorio miscele di gas con percentuali diverse degli stessi ed a pressioni tali da permettere all’ossigeno di superare una barriera più spessa.

La funzione delle mascherine protettive è invece duplice: la prima aumentare quel filtro fisiologico che noi abbiamo naturale, ma per dimensione di corpuscoli ben più grandi di un virus, la seconda di evitare che le gocce di saliva che noi normalmente rilasciamo nell’ambiente esterno, vengano almeno parzialmente bloccate (limitare quindi il contagio).

Facile quindi capire che le mascherine non hanno importanza estetica ma funzionale e quindi saranno tanto più efficaci, costose ed utili quanto più riusciranno a stoppare corpi estranei (di dimensioni molto piccole) che potremmo inalare.

Quindi non esiste un singolo prodotto, ma diversi con caratteristiche diverse l’uno dall’altro e quindi capacità di protezione diverse.

Tosse e starnuto invece sono riflessi complessi protettivi, per i quali un numero incredibile di muscoli (diverse decine) viene attivato da uno stimolo periferico (ad es piuma nel naso) e produce come risposta una espirazione violentissima, la velocità dell’aria arriva a decine di km all’ora, ed ha lo scopo di espellere le particelle inspirate quindi anche ad una certa distanza.

È pertanto evidente che il rispetto di una certa distanza tra soggetto portatore e possibile ricevitore, è la prima e più elementare norma di igiene. Quale distanza espressa matematicamente è ovviamente un calcolo molto complicato perché solo i fattori che sono stati citati (protezioni, respirazione normale o tosse o starnuto etc etc) sono variabili molteplici.

Distanza e mascherina comunque sono barriere che rendono più complicata la trasmissione del contagio.

È altrettanto abbastanza intuitivo capire che patologie preesistenti a carico dei polmoni che già influiscono in modo negativo sul flusso dell’ossigeno (fumatori) possono ulteriormente aggravare la situazione.