Descrizione dettagliata dell'apparato respiratorio umano e delle sue funzioni

Funzione dell'apparato respiratorio

L'apparato respiratorio ha la funzione di permettere gli scambi gassosi (assunzione di ossigeno ed eliminazione di anidride carbonica) tra l'apparato circolatorio e l'ambiente esterno.
L'apparato respiratorio è formato dai polmoni, in cui avvengono gli scambi gassosi, e dalle vie respiratorie, che conducono l'aria dall'esterno ai polmoni e viceversa.

I polmoni, costituenti fondamentali dell'apparato respiratorio dell uomo, sono due organi spugnosi posti nella cavità toracica e rivestiti da due membrane dette pleure, separate da un sottile spazio infrapleurico contenente un liquido a funzione lubrificante. La cavità toracica, che ospita il cuore, i polmoni e la porzione superiore del tubo digerente, è separata dalla cavità addominale da un largo muscolo, il diaframma, molto importante nella respirazione.

Percorso dell'aria nel corpo

L'aria entra nel corpo attraverso le narici e fluisce nelle cavità nasali dove viene filtrata e riscaldata; passa quindi nella faringe, poi nella laringe e da qui nella trachea, le cui pareti sono rinforzate da anelli cartilaginei. Quest'ultima si divide in due bronchi: uno diretto al polmone destro e l'altro al sinistro. Le pareti interne della trachea e quelle dei bronchi sono rivestite di cellule ciliate e cellule secernenti muco: il muco intrappola le particelle estranee presenti nell'aria inspirata e viene poi eliminato all'esterno grazie all'attività delle cellule ciliate.

Suddivisione dei bronchi e alveoli

I bronchi, a loro volta, si suddividono in bronchioli di calibro via via minore, fino ai bronchioli terminali, che si dilatano a formare numerose camere dette alveoli polmonari, circondate da capillari sanguigni. Qui avvengono gli scambi di gas tra polmoni e sistema circolatorio. Le pareti degli alveoli sono costituite da un unico strato di cellule epiteliali appiattite che può essere attraversato agevolmente per diffusione dai gas respiratori. Avvenuto lo scambio di gas, l'aria percorre in senso inverso le vie respiratorie (bronchioli, bronchi ecc.) e viene emessa all'esterno (espirazione).

I due polmoni umani contengono circa 300 milioni di alveoli, pari a una superficie respiratoria complessiva di circa 70 m2.

Corde vocali e fonazione

Nella laringe si trovano le corde vocali, responsabili della fonazione, cioè dell'emissione di suoni articolati: esse delimitano la glottide, orifizio che mette in comunicazione la laringe con la faringe, ma allo stesso tempo separa l'apparato respiratorio dal digerente grazie all'epiglottide, una struttura cartilaginea che impedisce al cibo di entrare nella trachea.

Le corde vocali sono membrane che permettono l'emissione di suoni quando vengono fatte vibrare dalla pressione dell'aria emessa con l'espirazione. Mentre queste strutture producono i suoni, le cavita nasali e quella orale, oltre ai seni paranasali, fungono da cassa di risonanza, e la bocca agisce come strumento di

modulazione.

Scambio di gas nei polmoni

Lo scambio dei gas tra sangue e polmoni ha luogo a livello dei capillari che circondano gli alveoli polmonari, e avviene per diffusione, secondo gradiente: i gas si muovono cioè da regioni ad alta pressione parziale verso regioni a bassa pressione parziale. Il sangue che si trova all'interno dei capillari polmonari è sangue deossigenato ed è caratterizzato da una pO2, minore di quella dell'aria inalata negli alveoli, l'02, diffonde perciò dall'aria alveolare nei capillari, dove si lega all'emoglobina contenuta nei globuli rossi.

In modo analogo la CO2, diffonde dai capillari agli alveoli (dai quali è espulsa con l'espirazione), perché pCO2, è maggiore nei capillari polmonari piuttosto che negli alveoli.