L’APPARATO
RESPIRATORIO
LA RESPIRAZIONE
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Gli apparati per respirare
Tutti gli organismi effettuano scambi
gassosi con l’ambiente esterno.
Nelle alghe e nelle piante acquatiche i gas si
diffondono attraverso le pareti sottili
Nelle piante terrestri attraverso gli stomi
Negli animali attraverso: pelle, branchie,
trachee, polmoni.
A partire dai rettili, i polmoni sono diventati
la sede principale della respirazione.
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La respirazione
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È il processo mediante il quale il nostro corpo si
procura dall’aria l’ossigeno ed espelle anidride
carbonica.
Essa serve a produrre energia e consiste in tre fasi:
Respirazione esterna, con assunzione di
ossigeno
Respirazione interna, passaggio dell’ossigeno
alle cellule
Respirazione cellulare, all’interno delle cellule,
nei mitocondri.
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La respirazione
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Consiste in una combustione lenta.
È una reazione di ossidazione, perché
interviene l’ossigeno.
Può essere distinta anche in due fasi:
Meccanica, introduzione di ossigeno ed
espulsione di anidride carbonica
Di scambio gassoso tra i polmoni e il
sangue.
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Apparato respiratorio
Non è il luogo dove si svolge la
respirazione, bensì è un insieme di
organi che permette gli scambi gassosi
o ventilazione polmonare, perché si
svolge nei polmoni, suddivisibile nelle
fasi di inspirazione ed espirazione.
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Apparato respiratorio
Vie aeree o respiratorie: fosse nasali,
faringe, laringe (vie aeree superiori),
trachee, bronchi (vie inferiori)
Polmoni, organi essenziali, principali.
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Le vie respiratorie
Fosse nasali: cavità irregolari, tappezzate da
una mucosa. In esse l’aria si riscalda, si umidifica
e si sbarazza delle polveri e dei microbi.
Faringe: comune al digerente e al respiratorio,
comunica con la laringe tramite l’epiglottide.
Laringe: anche organo della fonazione per la
presenza di corde vocali. A forma di piramide
triangolare, con vari pezzi cartilaginei: tiroidea,
cricoidea, due aritenoidi posteriori.
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Laringe
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Le vie respiratorie
Trachea: tubo cilindrico di circa 12 cm, con 1620 semianelli, cioè aperti nella parte posteriore.
E’ provvista di epitelio cigliato.
Bronchi: sono due grosse diramazioni della
trachea. Il destro con 6-8 anelli completi, più
corto e di maggior calibro, con tre rami: Il
sinistro con 9-12 anelli e due rami. Essi entrano
nei polmoni ramificandosi e formando l’albero
bronchiale, fino a formare i bronchioli, che
terminano negli alveoli polmonari.
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Tappeto di ciglia all’interno dei bronchioli.
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albero bronchiale.
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I polmoni
Organi essenziali della respirazione. Sono due
organi spugnosi ed elastici. Di forma conica, hanno
la base sul diaframma e l’apice verso l’alto.
Ciascun polmone è avvolto da una membrana
(pleura) di due foglietti: pleura interna o viscerale,
esterna o parietale, tra cui scorre il liquido pleurico.
Il polmone destro è diviso in tre lobi da due
scissure, il sinistro in due lobi da una scissura.
La superficie esterna presenta aree poligonali, base
dei lobuli polmonari (800 a destra e 700 a sinistra).
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Polmoni
In ciascun lobulo penetra un bronchiolo che si
suddivide in bronchioli respiratori, che
terminano con gli infundiboli (dilatazioni), che
presentano gli alveoli polmonari, che realizzano
gli scambi gassosi.
Ogni polmone possiede circa 800.000 alveoli,
con una superficie di 200 m2.
Alveolo = unità funzionale del polmone.
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Il processo respiratorio
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Come abbiamo detto, la respirazione si realizza a
due livelli:
Nei mitocondri, respirazione cellulare
Nell’apparato
respiratorio,
respirazione
polmonare, che garantisce l’apporto di ossigeno.
Atto respiratorio = ventilazione polmonare =
inspirazione (fase attiva) + espirazione (fase
passiva) + pausa.
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Respirazione polmonare: 4 fasi
1. Movimenti respiratori = inspirazione + espirazione +
pausa. Apporto di ossigeno, eliminazione di CO2.
Movimenti ritmici della cassa toracica che si solleva
(inspirazione) e si abbassa (espirazione). La respirazione
è toracica (donne e bambini) se prevale l’azione dei
muscoli intercostali, è addominale se prevale l’azione
del diaframma (uomo).
2. Diffusione di ossigeno e CO2 attraverso gli alveoli
3. Trasporto dei gas respiratori con la circolazione
4. Diffusione di ossigeno dal sangue ai tessuti e di CO2 dai
tessuti al sangue.
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Aria inspirata
Inspirazione, attiva
Aria espirata
Espirazione, passiva
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Frequenza respiratoria
La frequenza degli atti respiratori è di 18 al
minuto.
Tale frequenza è maggiore nei bambini (40 atti al
minuto), quando si compie un lavoro muscolare,
negli stati febbrili, diminuisce durante il sonno e
quando fa freddo.
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Capacità polmonare
Capacità
vitale, 3500 cc
Capacità
totale, 5000 cc
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Aria residua
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Capacità polmonare
Aria respiratoria = 500 cc
Aria complementare = 1500 cc
Aria supplementare = 1500 cc
Capacità vitale
3.500 cc
Aria residua = 1000 -1500 cc + capacità vitale
=
Capacità totale dei polmoni = 4500-5000 cc
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Composizione chimica aria
ARIA
ossigeno
azoto
Diossido carbonio
Aria inspirata
21%
78%
0,03 %
Aria espirata
16 %
78%
5,6 %
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Controllo del ritmo respiratorio
La concentrazione di anidride carbonica nel
sangue controlla il ritmo respiratorio
Quando la sua concentrazione nel sangue sale,
il centro respiratorio che si trova nel midollo
allungato, innesca il riflesso involontario, che
fa riprendere la respirazione.
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La pressione parziale dei gas
Rappresenta la pressione che un gas di un
miscuglio eserciterebbe se occupasse da solo
tutto il volume occupato da un miscuglio di gas
diversi.
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Gli scambi gassosi negli alveoli
Gli scambi avvengono grazie alla diversa
pressione parziale dei gas ossigeno e anidride
carbonica nel sangue e negli alveoli.
Il biossido di carbonio nel sangue ha una
maggiore pressione parziale e lo fa diffondere
negli alveoli per essere espulsa.
L’ossigeno ha una maggiore pressione negli
alveoli e passa nel sangue.
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Salute in fumo
Un costo umano insostenibile.
Ogni anno circa 5 milioni di persone muoiono
a causa del fumo: cancro polmonare, malattie
cardiache.
Ogni sigaretta fumata = 7 minuti in meno di
vita.
Il fumo provoca anche un aumento di errori
nella struttura del DNA, con insorgenza di
tumori.
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Il fumo: gli agenti tossici
Nicotina: provoca assuefazione ed effetti
cardiovascolari. I battiti cardiaci aumentano,
aumenta la pressione arteriosa, rischio di
coaguli e di occlusione arterie.
CO: riduce del 12% la capacità respiratoria
Catrame: contiene sostanze cancerogene che
rompono gli alveoli e provocano enfisema.
Sostanze radioattive
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Tumori da fumo
ORGANO
Aumento rischio rispetto ai non fumatori
Polmone
20 volte
Bocca
4 volte
Laringe
5-30 volte
Esofago
2-9 volte
Pancreas
2-5 volte
Vescica
2-10 volte.
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Non fumatori
e
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fumatori
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Il fumo passivo è altrettanto pericoloso
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Malattie
Asma = difficoltà respiratoria per costrizione
dei bronchioli
Bronchite: infiammazione bronchi
Dispnea: difficoltà respiratoria
Edema polmonare: fuoriuscita di liquido
Enfisema polmonare: dilatazione alveoli per
ritenzione aria
Faringite: infiammazione faringe
Insufficienza
respiratoria:
inadeguata
concentrazione di ossigeno.
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Malattie
Laringite
Pleurite
Polmonite (batterica o virale)
Sars
Raffreddore
Tracheite
Tubercolosi polmonare (batterica)
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