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.
RESPIRAZIONE CELLULARE O RESPIRAZIONE?
La
respirazione cellulare è un evento diverso dalla
respirazione poiché coinvolge esclusivamente l’insieme di cellule ed è un processo di natura biochimica. La respirazione, invece, è un evento meccanico operato dai polmoni, dal diaframma e dagli organi del tratto respiratorio. L’elemento in comune tra le due “respirazioni” è l’ossigeno. La respirazione cellulare, inoltre, avviene in ogni cellula vivente ed è indipendente dalla complessità della stessa. La respirazione, invece, avviene soltanto negli organismi che hanno sviluppato organi preposti per compierla.
La respirazione, pur apparendo un evento semplice, possiede una meccanica estremamente complessa e, nonostante numerosi studi, in parte sconosciuta. I due principali movimenti respiratori sono dati dall’inspirazione e dall’espirazione.
Fasi di espirazione e di inspirazione.
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.
Organi dell'apparato respiratorio.
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.
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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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