L'apparato respiratorio
L'apparato respiratorio è costituito dai polmoni e dalle vie
aeree; permette gli scambi gassosi di ossigeno ed anidride
carbonica con l'emoglobina del sangue.
Esso è costituito da vari organi. Vi sono, nell'ordine:
naso, cavità orale e faringe
laringe
trachea
bronchi, bronchioli e alveoli polmonari
polmoni
pleura
Il naso è rivestito da una mucosa, che produce muco, e anche da peli: sia il muco che i peli
impediscono il passaggio a sostanze estranee, come la polvere, che altrimenti potrebbero penetrare
nelle vie respiratorie insieme all'aria inspirata. Un'altra funzione della mucosa nasale consiste nel
riscaldare l' aria con i suoi capillari sanguigni.
La cavità orale (bocca) e la faringe sono parzialmente in comune con l'apparato digerente.
La laringe è un crocevia delle vie aeree e digestive superiori, e protegge le vie aeree inferiori
durante la deglutizione mediante l’epiglottide.
L'epiglottide è una piega di cartilagine situata all'interno del collo, appena sopra le corde vocali.
Serve a chiudere, nel momento della deglutizione, la laringe così da direzionare inequivocabilmente
il bolo e la saliva nell'esofago verso lo stomaco.
All'interno della laringe, si trovano le corde vocali che servono per la fonazione: sono costituite da
fasci muscolari che, vibrando con il passaggio dell'aria in trachea, permettono all’uomo di emettere
suoni articolati.
La trachea è un tubo cavo costituita da anelli di tessuto cartilagineo: la
sua funzione primaria è di trasferire l'aria dall'esterno verso i polmoni.
Alla fine si divide nei due bronchi principali.
I bronchi (destro e sinistro) penetrano nei polmoni e vanno incontro a
successive diramazioni formando condotti di diametro sempre più
piccolo: i bronchioli, che costituiscono l' albero bronchiale. Ciascun
bronchiolo, infine, sbocca in una piccolissima vescicola, chiamata
alveolo polmonare.
Gli alveoli polmonari sono paragonabili a dei
sacchetti che hanno una sottilissima parete fibromuscolare. Nei polmoni vi sono migliaia di
alveoli polmonari, e questo ci permette di avere
un'enorme superficie di scambio anidride
carbonica/ossigeno (quasi 200m²) in uno spazio
contenuto come la cavità toracica.
Intorno agli alveoli vi sono dei sottilissimi
capillari sanguigni, che in arrivo trasportano
sangue ricco di anidride carbonica.
All'interno dell'alveolo il sangue è separato dall'aria inspirata solo da una membrana molto sottile:
le cellule che formano questa sottilissima membrana vengono facilmente aggirate dal sangue, che
così raggiunge l'ossigeno che abbiamo introdotto nell'alveolo con l'inspirazione. Il sangue
abbandona l'anidride carbonica ed il vapore acqueo, e si lega all'ossigeno. I capillari, che prima
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trasportavano sangue ricco di anidride carbonica, adesso trasportano sangue “pulito” e vanno a
raccogliersi nelle vene polmonari. Il cuore distribuirà poi il sangue ossigenato a tutto l'organismo.
Il polmone è l'organo essenziale per la respirazione. La sua principale funzione è di trasportare
ossigeno dall'atmosfera al sangue e di espellere anidride carbonica dal sangue all'atmosfera.
Un largo muscolo orizzontale, il diaframma, che si trova in fondo al torace e lo separa
dall’addome, si contrae e si rilascia come se fosse un mantice. Quando il diaframma si abbassa il
torace si espande e l’aria entra nei polmoni (inspirazione). Quando il diaframma si innalza il torace
si contrae e l’aria esce (espirazione).
La pleura è una doppia membrana sierosa, che riveste ed aderisce alla parete interna del torace e
alla parete dei polmoni. Tra le sue due pareti vi è un liquido con proprietà lubrificanti tali da
permettere lo scivolamento delle due membrane l'una sull'altra.
L’aria inspirata contiene circa il 21% di ossigeno, il 78% di azoto e una dose irrilevante di anidride
carbonica. In uscita la stessa diventa rispettivamente ossigeno per il 14%, anidride carbonica per il
5,6% e azoto nella stessa percentuale di entrata.
Anche le cellule respirano…
Quando si parla di respirazione, in genere si intende l’insieme di scambi gassosi tra i polmoni e
l’ambiente esterno, come abbiamo descritto nei paragrafi precedenti.
Esiste però anche una respirazione cellulare, che è il processo mediante il quale tutte le cellule del
nostro organismo utilizzano l’ossigeno che arriva fino a loro trasportato dal sangue.
Come sai, nelle cellule ci sono degli organuli particolari, a forma di
bastoncino, i mitocondri, che riescono a “bruciare” le sostanze
nutritive, utilizzando l’ossigeno portato dai globuli rossi del sangue
per produrre energia.
Questa reazione chimica può essere schematizzata così:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia
In essa vengono prodotte come sostanze di rifiuto, acqua (H2O) e
anidride carbonica(CO2), che si lega con l’emoglobina del sangue, per essere portata ai polmoni da
dove sarà eliminata con l’espirazione.
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