Fisiologia - apparato respiratorio

Apparato respiratorio

Funzioni dell'apparato respiratorio

• Scambio di sostanze gassose fra atmosfera e sangue
• Regolazione del pH corporeo (eliminazione della CO₂)
• Protezione da patogeni inalati
• Vocalizzazione
• Determinazione di perdita d'acqua e di calore

Generalità: il metabolismo aerobico dipende dal rifornimento di O₂ e nutrienti e dalla rimozione di CO₂. Gli organismi unicellulari diffondono dall'ambiente esterno, gli organismi pluricellulari necessitano invece di un apparato respiratorio per captare l'O₂ e di un sistema cardiocircolatorio che funzioni da vettore. Perché sia possibile lo scambio, le superfici debbono essere ampie ed umide; ciò può causare tuttavia disidratazione e danni meccanici. L'epitelio respiratorio internalizzato permette la preventiva umidificazione e filtrazione dell'aria, ma rende più difficile il contatto dell'aria con l'epitelio di scambio.

Processi di respirazione

Con la parola respirazione indichiamo due processi:

• La respirazione cellulare, un processo di trasformazione che avviene a livello cellulare, dove da un substrato ad alta energia si passa ad un substrato a più bassa energia, secondo lo schema: A + O₂ ------> B + CO₂ + H₂O + energia
• La respirazione esterna, consistente nello scambio di gas fra l'ambiente e le cellule dell'organismo. Negli organismi superiori avviene con quattro processi integrati:
• Tra atmosfera e polmoni
• Tra polmoni e sangue
• Trasporto del gas nel sangue (ciò richiede la perfetta integrazione tra l'apparato respiratorio e l'apparato cardiocircolatorio)
• Tra sangue e cellule

Anatomia funzionale dei distretti dell'apparato respiratorio

L'apparato respiratorio comincia con le cavità nasale ed orale, per continuare con la faringe, la laringe, la trachea, le varie generazioni di bronchi, i bronchioli, i bronchioli terminali e i bronchioli respiratori. Queste strutture, che comprendono fino alla 16ma generazione, costituiscono il sistema di conduzione, con esclusiva funzione di trasporto.

Le pareti di trachea e bronchi hanno cartilagine nelle loro pareti e relativamente poca muscolatura liscia. Sono ricoperte da un epitelio ciliato che contiene ghiandole mucose e sierose. Le ciglia sono presenti fino ai bronchioli respiratori, la cartilagine e le ghiandole sono assenti già a livello dei bronchioli; lo spessore della muscolatura liscia aumenta sempre di più fino al livello dei bronchioli terminali, per poi diminuire anch'esso.

Le rimanenti 7 generazioni, composte anatomicamente da dotti alveolari, sacchi alveolari e alveoli, costituiscono il sistema di scambio. Questo è...