L’apparato respiratorio
L’aria che entra ed esce dai polmoni
La respirazione e lo scambio dei gas
Indice
L’apparato respiratorio
L’apparato respiratorio è formato dalle vie respiratorie e dai polmoni.
alveolo polmonare:
è qui che avviene
lo scambio dei gas
tra sangue e aria
cavità nasali
faringe
laringe
trachea
polmone destro
costole
diaframma
bronco
capillari
alveoli
aria
O2 CO2
la struttura
di un bronchiolo
del polmone
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L’apparato respiratorio
La foto mostra la superficie
dei bronchi vista al microscopio.
Le cellule delle pareti producono
muco e hanno ciglia in continuo
movimento dal basso verso l’alto.
In questo modo
mantengono puliti i bronchi,
espellendo le particelle estranee.
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L’apparato respiratorio
liquido pleurico
pleura
I polmoni sono avvolti da due membrane,
chiamate pleure, tra le quali scorre
come lubrificante il liquido pleurico.
Quando respiriamo,
le pleure scorrono una sull’altra e
il polmone può espandersi e contrarsi
senza sfregare contro la gabbia toracica.
polmone
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L’aria entra nei polmoni durante l’inspirazione ed esce con l’espirazione.
aria ricca
di ossigeno
Durante l’inspirazione:
• i muscoli intercostali si contraggono,
trachea
sollevando le costole
costole
• il diaframma si contrae e si abbassa
• la gabbia toracica si dilata
muscoli
intercostali
• il volume dei polmoni aumenta
muscoli
del diaframma
contratti
Dentro la gabbia toracica
si forma una depressione, perciò
la pressione atmosferica esterna
spinge aria nei polmoni.
l’inspirazione
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L’aria entra nei polmoni durante l’inspirazione ed esce con l’espirazione.
aria povera
di ossigeno
Durante l’espirazione:
• i muscoli intercostali si rilassano,
abbassando le costole
• i muscoli addominali si contraggono
il diaframma si rilassa e si solleva
• il volume della gabbia toracica si riduce
• i polmoni si comprimono
muscoli del
diaframma
rilassati
l’espirazione
Dentro la gabbia toracica la pressione
diventa maggiore di quella esterna,
perciò l’aria esce dai polmoni.
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La capacità polmonare è la quantità totale di aria
che i nostri polmoni possono contenere.
capacità polmonare (5 litri)
volume tipico dell’aria inspirata
in un atto respiratorio (0,5 litri)
volume massimo dell’aria
inspirata in un atto
respiratorio (3,5 litri)
volume residuo (1,5 litri)
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L’aria entra nei polmoni durante l’inspirazione ed esce con l’espirazione.
un semplice
modello
del polmone
Tenete schiacciata una bottiglia
vuota e inseritevi un palloncino
sgonfio, fissandolo al collo.
Poi provate a lasciar andare la
bottiglia: il palloncino si gonfierà.
Schiacciate di nuovo la bottiglia,
e il palloncino si sgonfierà.
Avete costruito
un modello del polmone.
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Le caratteristiche dell’aria che espiriamo
L’aria che espiriamo
è calda.
L’aria che espiriamo
è umida.
L’aria che espiriamo
contiene molto
diossido di carbonio.
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La respirazione e lo scambio dei gas
capillari
alveolari
arteria
polmonare
sangue
ricco di CO2 e
povero di O2
CO2
cellule epiteliali
degli alveoli
CO2
O2
polmoni
cuore
O2
vena
polmonare
parete del capillare
sangue
ricco di O2 e
povero di CO2
O2
capillari
dei tessuti
tessuti
periferici
lo scambio
dei gas in un
alveolo dei
polmoni
parete del capillare
lo scambio dei gas negli
altri tessuti del corpo
cellule dei tessuti
CO2
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La respirazione e lo scambio dei gas
• Il sangue da ossigenare
capillari
alveolari
arteria
polmonare
sangue
ricco di CO2
povero di O2
capillari
dei tessuti
dal cuore arriva ai polmoni
con l’arteria polmonare,
in cui confluiscono
capillari arteriosi.
CO2 O2
polmoni
vena
polmonare
cuore
tessuti
periferici
sangue
ricco di O2 e
povero di CO2
• Il sangue ossigenato
dai polmoni arriva al cuore
con la vena polmonare,
in cui confluiscono
capillari venosi.
• L’ossigeno e il diossido
di carbonio sono trasportati
dai globuli rossi
che contengono
emoglobina.
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La fotosintesi clorofilliana e la respirazione cellulare a confronto
la fotosintesi clorofilliana
diossido
di
carbonio
la respirazione
cellulare
(ossidazione
del glucosio)
cellula
animale
acqua
luce
ossigeno
ossigeno
cloroplasto
glucosio
cellula
vegetale
glucosio
mitocondrio
diossido
di
carbonio
acqua
Le due reazioni sono una l’inverso dell’altra:
respirando si libera l’energia chimica che le piante hanno estratto
dalla luce solare, immagazzinandola negli zuccheri.
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Respiriamo anche se non vogliamo
La respirazione è un atto involontario.
La controllano le cellule del centro respiratorio nel cervello,
che comunicano con altre cellule-sensori nelle arterie carotidi del collo.
centro
respiratorio
carotidi
O2
CO2
cuore
O2
CO2
diaframma
1. il centro respiratorio si accorge
che nel sangue l’O2 diminuisce
mentre la CO2 aumenta
2. il centro respiratorio ordina
ai muscoli di aumentare
il ritmo della respirazione
