Concetti Chiave
- Il sistema respiratorio facilita lo scambio di gas tra l'ambiente e le cellule attraverso la respirazione interna, esterna e cellulare.
- Gli organi principali del sistema respiratorio includono naso, faringe, laringe, trachea, bronchi e polmoni, ciascuno con funzioni specifiche per il processo respiratorio.
- Il naso svolge diverse funzioni come filtrazione, riscaldamento, umidificazione e percezione degli odori, contribuendo alla protezione delle vie aeree.
- I polmoni, divisi in lobi, sono responsabili degli scambi respiratori grazie agli alveoli e alle fibre elastiche che facilitano inspirazione ed espirazione.
- Il meccanismo del respiro è regolato dal sistema nervoso centrale e influenzato da vari fattori esterni, garantendo un ritmo respiratorio adatto alle esigenze del corpo.
Indice
Definizioni di respirazione
RESPIRARE= scambiare CO₂ e O₂ tra l'ambiente e le cellule.
Il sangue apporta ossigeno e sostanze nutritive ed esporta CO₂ e sostanze di rifiuto dai tessuti.
RESPIRAZIONE INTERNA= scambio di gas che avviene tra l'aria nei polmoni ed il sangue.
RESPIRAZIONE ESTERNA= scambio di gas tra il sangue ed il fluido intercellulare e tra questo e le cellule.
RESPIRAZIONE CELLULARE= utilizzo dell'ossigeno da parte della cellula per produrre energia cioè ATP, CO₂ e H₂O.
Gli organi che formano l'apparato respiratorio sono:
NASO
FARINGE
LARINGE
TRACHEA
BRONCHI
POLMONI
Funzioni del naso
NASO. Funzioni:
1 Filtrazione, grazie alle ciglia vibratili presenti sulle cellule che formano la mucosa, ai peli che tappezzano le cavità nasali e al muco secreto dalla mucosa.
2 Riscaldamento, la ricca vascolarizzazione concorre a riscaldare l'aria e i turbinati (ossa) facilitano questo processo rendendo tortuoso il percorso dell'aria.
3 Umidificazione, il muco contribuisce a umidificare l'aria così che questa non danneggi le superfici respiratorie.
4 Contiene le terminazioni sensoriali capaci di far scattare lo starnuto per espellere sostanze irritanti.
5 Partecipa alla fonazione determinando il timbro della voce.
6 La mucosa contiene cellule olfattive per la percezione degli odori.
FARINGE: zona di transito che conduce l'aria alla laringe.
Struttura della laringe
LARINGE: organo di fonazione fatto da nove pezzi cartilaginei di cui uno chiamato epiglottide importante perché chiude l'accesso alle vie respiratorie durante la deglutizione. La laringe presenta le corde vocali che vibrano durante l'espirazione. Per i suoni acuti le corde vocali sono tese e la loro rima (distanza) è minima, mentre per i suoni gravi sono meno tese e la rima è più ampia. Anche nella laringe è presenta una secrezione mucosa e cellule cigliate.
Struttura della trachea e bronchi
TRACHEA: lungo tubo di 10-11cm. Presenta 20 anelli di cartilagine (per far si che rimanga aperta). La superficie interna è rivestita da mucosa che produce muco e da cellule cigliate (es: tosse).
BRONCHI: la trachea si suddivide in due bronchi detti principali o primari che si suddividono poi in bronchi secondari. I secondari sono due a sinistra e tre a destra. Ogni bronco secondario è diretto ad un lobo polmonare. All'interno dei lobi polmonari la suddivisione dei bronchi continua con ramificazioni sempre più piccole fino ad arrivare ai bronchioli che sfociano negli alveoli (che formano il tessuto polmonare).
Funzionamento dei polmoni
Il tessuto polmonare è ricco di fibre elastiche che permettono la distensione durante l'inspirazione e la retroazione durante l'espirazione. E' negli alveoli che avvengono gli scambi respiratori, infatti l'O₂ contenuto nell'area alveolare passa secondo gradiente di concentrazione (da dove ce n'è di più a dove ce n'è meno) nel sangue (nei i vasi sanguigni attorno agli alveoli) dove vi è poco ossigeno (il sangue arriva ai polmoni povero di ossigeno e si ricarica per trasferirlo nuovamente ai tessuti). Contrariamente la CO₂ più concentrata nel sangue diffonde verso l'area degli alveoli.
POLMONI E TORACE: il diaframma è un muscolo che divide la cavità addominale dalla gabbia toracica. Il polmone di destra è più grande ed è diviso in tre lobi mentre quello di sinistra è suddiviso in due (minore spazio perché c'è il cuore). La superficie interna è rivestita da una sottile membrana sierosa chiamata foglietto viscerale o pleura viscerale mentre la parte più esterna è ricoperta dal foglietto parietale o pleura parietale. Tra le due pleure vi è il liquido pleurico che permette il reciproco movimento con il minimo attrito durante la respirazione.
Meccanica della respirazione
Inspirazione: le costole si sollevano, il torace aumenta, il diaframma si abbassa, la pressione interna agli alveoli diminuisce e viene aspirata aria lungo le vie respiratorie.
Espirazione: le costole si abbassano, il diaframma si innalza, diminuisce il volume toracico e polmonare, aumenta la pressione e viene espulsa l'aria.
Regolazione del ritmo respiratorio
Normalmente si fanno 16 atti respiratori al minuto, l'aria inspirata ad ogni atto è circa di 500 cc (centimetri cubi) quindi l'aria respirata in un minuto (ARIA VENTILATA) è 16∙500= 8000 cc = 8L.
Ill ritmo del respiro e la frequenza sono regolate dal sistema nervoso centrale (SNC) nel quale sono presenti i centri inspiratori, espiratori e pneumotassici. Tuttavia la respirazione è influenzata anche da altri fattori esterni quali:
1 Aumento CO₂ nel sangue-> aumenta la profondità del respiro.
2 Aumento della temperatura-> aumenta la frequenza del respiro (es: febbre).
3 Paura o eccitazione.
4 Starnuto, tosse, singhiozzo-> modificano la normale attività.
5 Brusche inspirazioni vi sono anche con improvvise sensazioni di freddo, dolore ecc…
Per mantenere la respirazione normale sono presenti dei viscerocettori nei bronchioli.
Domande da interrogazione
- Qual è la funzione principale del sistema respiratorio?
- Quali sono le funzioni del naso nel processo respiratorio?
- Come avviene lo scambio di gas nei polmoni?
- Qual è il ruolo del diaframma nella respirazione?
- Come viene regolata la respirazione?
La funzione principale del sistema respiratorio è lo scambio di CO₂ e O₂ tra l'ambiente e le cellule, attraverso il sangue che apporta ossigeno e sostanze nutritive ed esporta CO₂ e sostanze di rifiuto dai tessuti.
Il naso filtra, riscalda e umidifica l'aria, contiene terminazioni sensoriali per lo starnuto, partecipa alla fonazione e contiene cellule olfattive per la percezione degli odori.
Lo scambio di gas avviene negli alveoli, dove l'O₂ passa nel sangue secondo un gradiente di concentrazione, mentre la CO₂ diffonde dal sangue verso l'area alveolare.
Il diaframma si abbassa durante l'inspirazione aumentando il volume toracico e si innalza durante l'espirazione diminuendo il volume toracico, facilitando così l'entrata e l'uscita dell'aria.
La respirazione è regolata dal sistema nervoso centrale, con centri inspiratori, espiratori e pneumotassici, ed è influenzata da fattori esterni come l'aumento di CO₂ nel sangue, la temperatura, emozioni e riflessi come starnuto e tosse.
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