Funzionamento e adattamenti dell'apparato respiratorio umano

Struttura dell'apparato respiratorio

L’apparato respiratorio è formato dai polmoni,organi principali della respirazione. Vengono individuate due tipologie di respirazione:

- respirazione interna o respirazione delle cellule,in cui avviene la cessione di ossigeno dal sangue ai tessuti e acquisizione di anidride carbonica .


- respirazione esterna avviene a livello degli alveoli polmonari dove il sangue cede a.c. presa nei tessuti e assume ossigeno dell’aria.

Funzione delle vie aeree

Distinguiamo inoltre due aree nell'apparato respiratorio: vie aeree superiori formate da naso,bocca,faringe,laringe,trachea e vie aeree inferiori composte da bronchi,bronchioli,alveoli polmonari.

La laringe è formata da 2 tessuti particolari,le corde vocali. In riferimento ad esse è necessario dire che i suoni si articolano con la lingua; se non arriva aria non arriva la parola; alla base della gola è posizionata la linguina detta glottide che chiude l’epiglottide: chiudendosi evita che il cibo vada “di traverso” ovvero che ha preso la via della faringe invece che l’esofago.

Cosa sono i polmoni e come avviene lo scambio gassoso?

I polmoni sono organi a forma conica,di consistenza spugnosa posti nella cavità toracica su ciascun lato del cuore. Sono protetti dalle costole e sono appoggiati sul diaframma. Al loro interno sono situati i bronchi,che si dividono in numerosi rami più piccoli( i bronchioli)che fanno giungere l’aria sino agli alveoli polmonari.

Gli alveoli polmonari hanno una struttura a grappolo,con sottilissime pareti,costituite di fibre e capillari arteriosi e venosi. È qui che ha luogo lo scambio gassoso: l’ossigeno penetrato attraverso le vie respiratorie cambia mezzo di trasporto passando nel sangue grazie all'emoglobina .

Nei polmoni il sangue cede anidride e si carica di ossigeno che nutrirà tutte le cellule corporee.

Ruolo del diaframma

Importantissimo è anche il diaframma, muscolo principale nella respirazione, separa la cavità toracica da quella addominale, il diaframma dunque si abbassa durante l’inspirazione e aumenta il volume della cavità toraci e avviene l’espansione dei polmoni. Questo tipo di respirazione è detta “profonda”.

La respirazione toracica prevede il coinvolgimento dei muscoli intercostali ,ed è una respirazione più ampia del normale: è detta infatti “respirazione forzata”.

Volumi respiratori

I volumi dell'aria:

aria coerente: normale atto respiratorio e si assumono 0.5 l d’aria.

Ispirazione profonda: aria complementare + 1.5 l d’aria

Espirazione forzata: espelle 1.5 l oltre l’altra espirata

Aria di riserva: 1.5 l

Capacità vitale e atto respiratorio

Totale: 5 litri (non tutti vengono usati quotidianamente; 0.5 riserva e 0.5 solo in casi di estrema necessità! )

Di questi 5 l solo 3.5 l vengono scambiati con l’atmosfera,questa si chiama Capacità vitale dei polmoni. Il 1.5 l di riserva è l’aria residua che si utilizza nelle emergenze.

L’atto respiratorio si svolge in due fasi:

In condizioni normali l’atto respiratorio non è mai completo: è possibile aumentare la lunghezza dell’inspirazione,ottenendo così più di un litro d’aria.

Adattamento durante l'attività fisica

Durante l’attività fisica l’atto respiratorio si adegua e varia a seconda del fabbisogno di ossigeno del corpo,che aumenta notevolmente. L’ossigeno deve arrivare con la stessa rapidità con cui viene consumato e deve eliminare l’anidride carbonica con la stessa velocità con cui viene prodotta.

Quando l’ossigeno non è sufficiente i muscoli inviano segnali ai centri regolatori del ritmo respiratorio tramite il sistema nevoso. Così si osserva un aumento dei ritmo respiratorio,il cosiddetto “fiatone”. È la risposta alle richieste dei muscoli,cioè è un adattamento fisiologico,anche se non molto redditizio perché non permette l’arrivo di una grande quantità d’aria agli alveoli. È necessario aumentare la quantità d’aria assunta con un progressivo aumento della frequenza dell’atto respiratorio.