Apparato respiratorio - I tipi di respirazione

Tutto ciò che ingeriamo è trasformato in energia dalle nostre cellule. Tale produzione avviene attraverso una lenta e costante combustione delle sostanze che arrivano alle cellule le quali hanno bisogno di ossigeno e producono sostanze di rifiuto.
Questa duplice funzione viene svolta dall'apparato respiratorio, formato dalle vie respiratorie e dai polmoni.
Le vie respiratorie sono formate da cavità nasali, faringe, laringe, trachea e bronchi.

Le cavità nasali, insieme alla bocca, formano le vie respiratorie esterne. Esse sono rivestite di una sostanza mucosa che blocca le impurità dell'aria e sboccano nella faringe che, attraverso l'epiglottide, si collega con la laringe. Nella laringe si trovano le corde vocali, delle membrane che, al passaggio dell'aria, producono dei suoni che vengono trasformati in parole attraverso i movimenti delle labbra e della lingua. La laringe continua con la trachea, un tubo lungo circa 12 cm, situato davanti all'esofago. Le pareti sono rivestite da ciglia vibratili che tengono lontane i corpi estranei e le impurità attraverso i colpi di tosse.
La parte inferiore della trachea si divide in due rami, uno a destra e uno a sinistra: i bronchi. Questi penetrano nei polmoni e si dividono in rami sempre più piccoli, chiamati bronchioli, che costituiscono l'albero bronchiale.
I polmoni sono due organi situati nel torace. Di consistenza spugnosa ed elastica, sono formati dai bronchioli e da una massa di tessuto connettivo. I bronchioli, ramificandosi, diventano sempre più piccoli, fino a diventare dei bronchioli terminali, detti bronchioli respiratori, cui fa seguito una dilatazione, l'infundibolo, le cui pareti sono costituite da tante, piccole vesciche, chiamate alveoli polmonari.
Esternamente, i polmoni sono rivestiti da una membrana, la pleura, formata da due strati, dove scorre il liquido pleurale.

L'apparato respiratorio ha quindi il compito di procurare l'ossigeno ed eliminare l'anidride carbonica e il vapore acqueo formatosi come prodotto di scarto della combustione. Esso svolge questa duplice funzione attraverso la respirazione che, complessivamente, ha tre funzioni: la ventilazione polmonare, la respirazione esterna e la respirazione interna o cellulare.

La ventilazione polmonare consiste nel continuo scambio fra l'aria esterna e l'aria interna. Questo scambio costante e attuato mediante i movimenti respiratori di ispirazione ed espirazione, che costituiscono gli atti respiratori.
Con l'ispirazione noi facciamo entrare l'aria nelle vie respiratorie attraverso il naso e la bocce, successivamente passa per la faringe, la laringe, la trachea, i bronchi e quindi nei bronchioli, nei polmoni e precisamente negli alveoli polmonari. Durante questo viaggio, l'aria viene riscaldata, umidificata e purificata.
I polmoni sono organi passivi, ossia privi di movimenti propri. Gli organi attivi della respirazione sono i muscoli intercostali e il diaframma.
I muscoli intercostali, contraendosi, sollevano le costole e allargano la gabbia toracica, mentre il diaframma, contraendosi, si appiattisce. Tutto ciò crea una depressione e determina a dilatazione dei polmoni. L'aria presente nelle prime vie respiratorie (fase di inspirazione) viene quindi spinta nei polmoni dalla pressione atmosferica esterna.
La fase successiva (di espirazione) si verifica con un meccanismo inverso. I muscoli intercostali si rilassano, facendo abbassare le costole, il diaframma si dilata e s'innalza e la gabbia toracica si restringe. Tutto ciò provoca la compressione dei polmoni e quindi l'espulsione dell'aria verso l'esterno con un percorso inverso a quello di entrata: alveoli, bronchioli, polmoni, bronchi, trachea, laringe, faringe, naso o bocca.

La respirazione esterna rappresenta la funzione respiratoria vera e propria e avviene negli alveoli polmonari, dove arriva l'aria inspirata ricca di ossigeno e anidride carbonica proveniente dalle cellule. Attraverso le sottilissime membrane degli alveoli, l'ossigeno passa per diffusione nei capillari sanguigni che li circondano e viene quindi trasportato dal sangue. Al contrario, l'anidride carbonica, presente in maggiore quantità nei vasi sanguigni, passa per diffusione negli alveoli e da qui, attraverso l'espirazione, viene espulsa all'esterno.

La respirazione cellulare è il processo attraverso cui le cellule utilizzano l'ossigeno per bruciare le sostanza nutritive e ricavare energia. L'ossigeno presente nel circolo sanguigno viene ceduto alle cellule per diffusione. Esso, infatti, si diffonde attraverso la parete dei capillari e la membrana cellulare e penetra nelle cellule dove viene utilizzato da mitocondri per la combustione dei principi nutritivi che, bruciando, liberano energia e sostanze di rifiuto.