Apparato respiratorio
L’apparato respiratorio è l’insieme degli organi che permettono all’organismo di compiere la respirazione. Attraverso la respirazione l’organismo introduce una quantità di ossigeno e si libera di una quantità di anidride carbonica. Gli organi adibiti a questo scambio sono i polmoni coadiuvati dal diaframma e dai muscoli intercostali. Nel mondo animale, la respirazione è un evento molto eterogeneo poiché in alcuni animali lo scambio può avvenire anche a livello della pelle. L’ossigeno ha la funzione di accettore finale degli elettroni, nei processi di respirazione cellulare dai quali si forma una quantità di anidride carbonica che non è ulteriormente utilizzabile e, pertanto, deve essere allontanata.
Nell’inspirazione un coordinato movimento attivo, ossia volontario e richiedente energia, contrae i muscoli intercostali ed il diaframma per espandere la gabbia toracica e permettere ai polmoni di aumentare il proprio volume.
Nell’espirazione i muscoli tendono a rilassarsi e far uscire l’aria in modo passivo; tuttavia, l’organismo può avere necessità di allontanare l’aria in modo più reattivo, in questo caso l’espirazione viene coadiuvata dalla contrazione di altri muscoli che costringono i polmoni a diminuire il proprio volume. Immaginiamo per un attimo cosa potrebbe succedere se non esistesse l’espirazione attiva: non potremmo spegnere una candela, soffiare un palloncino, tossire, o fare qualsiasi sforzo che richieda un maggiore apporto di ossigeno poiché, paradossalmente, l’organismo dovrebbe aspettare che i polmoni si rilassino passivamente prima di poter avere aria fresca all’interno.
Organi respiratori
I principali organi coinvolti nell’atto espiratorio sono i polmoni, presenti all’interno della cavità toracica. Sono organi formati da più lobi. Il polmone di destra ha tre lobi mentre il polmone di sinistra ne ha due. Ciascun polmone è collegato alle cosiddette vie aree superiori che sono formate, dal capo verso il torace, dalle cavità nasi e orali, dalla laringe, dall’epiglottide che convogliano nel tratto respiratorio, formato dalla trachea e infine dai bronchi. I bronchi si inseriscono all’interno dei polmoni tramite una fitta rete che, a sua volta, può essere definita in bronchi primari (uno per polmone), bronchi secondari e bronchi terziari.
I polmoni confinano inferiormente sul diaframma dove contraggono un intimo rapporto durante le fasi di inspirazione e di espirazione.
Ciascun segmento dell’apparato cardiorespiratorio non ha soltanto il compito di condurre l’aria da e verso i polmoni. Tra le funzioni importanti delle vie aeree superiori e del tratto respiratorio si annotano i sistemi di filtraggio dell’aria, ad esempio dalle impurità, e i meccanismi primari di blocco degli agenti patogeni.
Vie aeree superiori
Le vie aeree superiori sono idealmente collocate tra il cranio e il collo e condividono, ad eccezione del naso, lo stesso tratto con l’apparato digerente. La cavità orale e la faringe, infatti, sono utilizzate per introdurre, masticare e far passare il cibo verso gli altri organi dell’apparato digerente.
Tratto respiratorio
Il tratto respiratorio è collocato all’interno del tronco e permette all’aria di passare tramite la faringe e raggiungere i polmoni. Può essere suddiviso, a sua volta, in due canali. Il canale o zona di conduzione che si dirama dalla faringe al polmone e il canale di respirazione che è formato dalla ramificazione dei bronchi.
Diametro dei canali respiratori
Il diametro, o calibro, dei vasi dell’apparato respiratorio non è costante ma decresce all’avvicinarsi dei polmoni. Il motivo di questa caratteristica è fisiologico: gli organi delle vie aeree superiori hanno un diametro maggiore poiché devono far passare molta aria sia durante l’inspirazione sia durante l’espirazione.
I bronchioli, che sono le più piccole ramificazioni dei bronchi, invece devono assicurare la maggiore superficie di scambio per permettere il passaggio di ossigeno e di anidride carbonica. Un vaso di grosso calibro non permette uno scambio efficace poiché la superficie di contatto è poca rispetto alla ramificazione dello stesso in più vasi (i bronchioli) di calibro inferiore.
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