Funzione: prelevare ossigeno dall'aria ed eliminare anidride carbonica.

Grazie ai movimenti respiratori, l'aria alternativamente entra ed esce da 2 polmoni ognuno dei quali presenta circa 300 milioni di rigonfiamenti, gli alveoli.

I gas diffondono attraverso l'epitelio degli alveoli. L'ossigeno segue il suo gradiente di pressione ed entra nei capillari polmonari.

Giunto nei tessuti la concentrazione di ossigeno è bassa, il gas diffonde nel liquidi interstiziale e da qui entra nelle cellule.

L'anidride carbonica segue lo stesso percorso inversamente e infine è eliminata dai polmoni.

Altre funzioni:

passaggio aria espirata utilizzato per produrre suoni. Poi, l'apparato aumenta il ritorno di sangue al cuore contribuendo ad eliminare acqua e calore in eccesso.

I meccanismi di controllo della respirazione regolano l'equilibrio acido-base.

IL PERCORSO DELL'ARIA FINO AI POLMONI.

1. Naso o bocca: l'aria si riscalda e si arricchisce di umidità a contatto con il muco.
2. Faringe  -------- Laringe -------- Esofago

Corde vocali: pieghe di tessuto elastico

che vibrano quando l'aria

espirata attraversa la glottide ------- suoni di diverse frequenze

Quando respiriamo, l'epiglottide, membrana attaccata alla laringe, resta sollevata e l'aria passa nella trachea

Bronchi, due rami in cui si divide la trachea, rinforzati da anelli di cartilagine, che

si dirigono all'interno dei polmoni. L'epitelio che li tappezza contiene ciglia e

cellule che secernono muco e che costituiscono una barriera di infezioni.

I batteri e le particelle trasportate dall'aria aderiscono al muco; le ciglia "spazzando in su" sospingono il muco verso la faringe da cui può essere eliminato attraverso la bocca o può imboccare l'esofago e finire nello stomaco.

I 2 polmoni sono contenuti nella gabbia toracica, ai due lati del cuore e sopra il diaframma, lamina muscolare che separa la cavità toracica dalla cavità addominale.

Ogni polmone è circondato da 2 sottili membrane, le pleure, una aderente al polmone stesso, l'altra alla gabbia toracica.

Albero bronchiale    bronchioli ---- alveoli polmonari ( rigonfiamenti bronchioli respiratori)

Sacco( acino) polmonare

Queste strutture sono la sede degli scambi gassosi.

IL CICLO RESPIRATORIO

Ogni ciclo respiratorio consiste in 2 momenti:

l'inspirazione, aria immessa nei polmoni.

l'espirazione, aria espulsa.

GLI SCAMBI GASSOSI NEGLI ALVEOLI

A livello di alveoli, l'ossigeno e l'anidride carbonica diffondono passivamente, seguendo il proprio gradiente di pressione parziale.

Inspirazione e metabolismo cellulare provvedono a mantenere elevato il gradiente di ossigeno diretto verso l'interno dei polmoni.

Espirazione e metabolismo cellulare mantengono elevato il gradiente di anidride carbonica diretto verso l'esterno.

IL TRASPORTO DELL'OSSIGENO

Il sangue può trasportare in soluzione solo quantità piuttosto ridotte di ossigeno.

Emoglobina, pigmento contenuto nei globuli rossi ------- provvede ad incrementare opportunamente

il trasporto dei gas.

4 catene polipeptidiche

4 gruppi eme ------ contengono atomi di ferro che si legano con l'ossigeno

L'emoglobina lega l'ossigeno abbastanza debolmente e tende pertanto a cederlo nei tessuti, dove la pressione parziale dell'ossigeno è molto più bassa che nei polmoni.

IL TRASPORTO DELL'ANIDRIDE CARBONICA

Nei tessuti, la pressione dell'anidride carbonica è maggiore di quella presente nei capillari che li attraversano. Di conseguenza, l'anidride carbonica diffonde nei capillari.

Da qui viene trasportata ai polmoni in 3 modi diversi:

10% disciolto nel plasma

30% si lega all'emoglobina (carbossiemoglobina)

60% viene trasportata dal sangue sotto forma di ione bicarbonato

La maggior parte dell'anidride carbonica che non si lega all'emoglobina si trasforma in acido carbonico e il livello di anidride carbonica nel sangue diminuisce.

L'emoglobina provvede a neutralizzare l'acidificazione del sangue agendo da sostanza tampone.

Nei polmoni la pressione dell'anidride carbonica negli alveoli è inferiore a quella dei capillari.

L'acido carbonico si scinde in acqua e anidride carbonica, la quale passa per diffusione negli acini polmonari, da dove viene espulsa durante l'espirazione.

RAPPORTI TRA FLUSSO D'ARIA E FLUSSO SANGUIGNO

Respirazione: atto involontario anche se il sistema nervoso può controllare il ritmo ela profondità del respiro.

Il controllo generale della respirazione avviene a opera di una parte dell'encefalo chiamata midollo allungato, in cui si trovano particolari cellule nervose che formano il centro respiratorio.

Alcuni neuroni del centro respiratorio sono in grado di attivare automaticamente la respirazione, mandando impulsi al diaframma e ai muscoli intercostali affinchè si contraggano.