Il complesso sistema della respirazione: dal cellulare al polmonare

Come respirazione abbiamo sempre parlato di respirazione cellulare, che non è quello che viene realizzato attraverso questo apparato, dato che infatti si parla di respirazione polmonare. La respirazione cellulare permette di trasformare l'energia di una molecola complessa come il glucosio, in un'energia utile nella cellula come l'ATP, e prodotti inorganici più semplici. L'elemento in comune per entrambe è l'ossigeno, ma nella respirazione cellulare raggiunge le cellule attraverso il flusso sanguigno che viene legato da una proteina, l'emoglobina, e viene ammesso nel sangue attraverso lo scambio di gas che avviene nei polmoni. Fisiologicamente e chimicamente le due respirazioni sono diverse, ma si trova un legame per entrambe grazie all'ossigeno.

Struttura delle vie aeree

Lo scambio gassoso avviene nei polmoni, ma l'ossigeno deve dapprima raggiungerli, e ciò è possibile grazie alle vie aeree superiori: le fosse nasali e la faringe. Come già studiato per l'apparato digerente, l'epiglottide si muove: quando avviene l'inspirazione rimane aperta e l'aria passa alla laringe, il primo tratto delle vie aeree inferiori. Successivamente, si trova la trachea che è posta in posizione anteriore nel collo: per rimanere costantemente aperta e non subire schiacciamenti, è formata da tanti anelli che sono posti uno sopra l'altro, rinforzati da rinforzi cartilaginei. Da qui si diramano due bronchi, ognuno porta ai polmoni, alloggiati nella cavità toracica, delimitata dalle coste ossee della gabbia toracica che a loro volta sono collegate posteriormente dalla colonna vertebrale e anteriormente dallo sterno. I bronchi si diramano ulteriormente per raggiungere le diverse parti del polmone in diramazioni più piccole e sottili chiamate bronchioli. Nella parte inferiore a separare la cavità addominale da quella toracica è posizionato il diaframma.

Anatomia dei polmoni

I due polmoni non sono uguali: infatti, il sinistro è più piccolo, perché la posizione del cuore è tale che essendo spostato verso sinistra si ricavi uno spazio chiamato fossa cardiaca. Il tessuto dei polmoni è spugnoso ed è costituito da alveoli: le diramazioni più fini, i bronchioli, finiscono dentro delle piccole sacche vuote, come dei grappoli, che sono a stretto contatto con capillari. Negli alveoli la superficie interna è ricoperta da una membrana elastica e da un fluido che gli permette di stari distesi e ben gonfi; proprio qui avviene lo scambio di gas (CO2 e O) fra l'aria contenuta negli alveoli ed il sangue presente nei capillari. I lobi polmonari sono a loro volta rivestiti esternamente da una doppia membrana chiamata pleura: la più esterna aderisce alla parete polmonare, detta pleura viscerale, ed una più interna chiamata parietale che riveste la gabbia toracica. Tra le due membrane si trova uno strato sottilissimo di un fluido che fa da lubrificante: infatti i polmoni e la gabbia toracica sono in continuo movimento e lo sfregamento degli alveoli contro le coste porterebbe ad un graduale deterioramento dei polmoni stessi.

Protezione e filtraggio polmonare

L'aria introdotta è carica di impurità, come le polveri sottili. I peli delle cavità nasali e le ciglia presenti nel tratto delle vie aeree superiori riescono a trattenere della polvere. L'attività di filtraggio è voluta anche dal muco, usata come forma di difesa nel polmone. Un'altra produzione polmonare è il liquido surfactante, una miscela di fosfolipidi e lipoproteine, con la caratteristica di essere idrofobiche ed idrofile allo steso momento: esso agisce sulla superficie degli alveoli per farli rimanere sempre umidi, facilitando lo scambio.