RESPIRAZIONE CELLULARE e RESPIRAZIONE POLMONARE
respirazione cellulare: il termine respirazione cellulare indica l’insieme di reazioni chimiche che, nei mitocondri, forniscono la maggior parte dell’energia consumando ossigeno;
respirazione polmonare: il termine respirazione polmonare indica il processo con cui si assume ossigeno
dall’ambiente esterno e si elimina anidride carbonica;
richiesta di ossigeno: le richieste di ossigeno da parte dell’organismo sono direttamente proporzionali alle
richieste di energia;
durante una intensa attività fisica, il consumo di ossigeno e quindi di energia è circa venti volte superiore
rispetto a quello necessario in condizioni di totale riposo;
meccanismo di scambio: in tutti gli organismi viventi (dall’ameba agli elefanti), lo scambio di ossigeno ed
anidride carbonica tra le cellule e l’ambiente esterno avviene mediante diffusione;
la diffusione è il processo nel quale le molecole di spostano da una regione a concentrazione maggiore ad
una regione a concentrazione minore: nel descrivere la diffusione dei gas, tuttavia, si fa in genere riferimento
alla pressione gassosa piuttosto che alla concentrazione;
le varie sostanze si possono muovere per diffusione solo per tratti molto brevi: tale limitazione non
rappresenta un problema per gli animali molto piccoli perché tutte le cellule del corpo sono sufficientemente
vicine alla superficie esterna;
la diffusione non può invece in alcun modo sopperire alle necessità di organismi di una certa mole in cui
gran parte delle cellule interne è distante molti centimetri dall’aria o dall’acqua, ossia dal mezzo esterno che
è la fonte di ossigeno;
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EVOLUZIONE dei SISTEMI RESPIRATORI
sistema respiratorio nei lombrichi: i lombrichi possiedono una rete di capillari posta sotto la superficie del
corpo, per cui l’ossigeno e l’anidride carbonica possono diffondere direttamente attraverso la pelle umida entrando ed uscendo dal sangue mentre questo scorre nei capillari;
il sangue raccoglie l’ossigeno passando vicino alla superficie esterna dell’animale e lo cede per diffusione
quando scorre vicino alle cellule povere di ossigeno che si trovano all’interno del corpo del lombrico: viceversa, raccoglie anidride carbonica dalle cellule e la cede quando passa vicino alla superficie;
sistema respiratorio negli insetti: negli insetti l’aria passa direttamente nei tessuti attraverso una rete di tubuli, chiamati trachee, dotate di molteplici ramificazioni più strette chiamate tracheole (la superficie terminale
di queste ultime è sempre ricoperta da una sostanza liquida che favorisce gli scambi gassosi;
questo sistema respiratorio limita fortemente le dimensioni degli insetti, i quali devono essere necessariamente piccoli, dato che l’aria avrebbe grandi difficoltà a raggiungere, tramite le trachee, tutte le parti interne
di un corpo di grosse dimensioni;
sistema respiratorio nei pesci: negli animali acquatici la superficie respiratoria è a diretto contatto con
l’acqua, un aspetto questo che è da un lato vantaggioso in quanto consente di mantenere sempre umida la
superficie in corrispondenza della quale avvengono gli scambi gassosi;
d’altra parte gli animali acquatici hanno lo svantaggio di dover prelevare l’ossigeno da un ambiente in cui la
concentrazione di quest’ultimo è molto inferiore rispetto a quella dell’ossigeno presente nell’aria;
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le branchie sono organi specializzati per gli scambi gassosi nell’ambiente acquatico: sono estensioni, o ripiegamenti esterni, della superficie corporea che assorbono l’ossigeno disciolto nell’acqua;
l’area della superficie respiratoria delle branchie dei pesci è molto più estesa rispetto al resto della superficie
del corpo;
in un pesce lo scambio dei gas è intensificato dalla ventilazione e dallo scambio controcorrente tra il sangue
e l’acqua che, infatti, fluiscono l’uno in senso opposto all’altra: in questo modo i pesci riescono a prelevare
dall’acqua circa l’80% dell’ossigeno in essa disciolto;
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RESPIRAZIONE CELLULARE e RESPIRAZIONE POLMONARE