Sistema respiratorio: funzioni

Sistema respiratorio: funzioni

Il sistema respiratorio consente la respirazione e i relativi scambi gassosi (O₂-CO₂) tra l'aria contenuta negli alveoli ed il sangue. Inoltre, è responsabile della regolazione dell'equilibrio acido-base, della vocalizzazione e della protezione da agenti esterni come polveri grosse e virus.

4 processi che formano la respirazione

• Scambio di aria tra atmosfera e polmoni → ventilazione
• Scambio di gas (O₂ e CO₂) tra aria (ora dentro il polmone) e sangue
• Trasporto di gas nel sangue
• Scambio di gas tra sangue e cellule tessuti

Per la "respirazione" c'è sicuramente bisogno del sistema cardiovascolare per attuarla.

Composizione del sistema respiratorio

Il sistema respiratorio è composto da: vie aeree e polmoni. Le "vie aeree" sono quelle che partono da naso-bocca, poi faringe, laringe, trachea, bronchi, bronchioli fino ad arrivare all'alveolo polmonare. Questa struttura è al fondo del sistema ed è proprio qui che l'aria e sangue riescono a fare scambi gassosi. Ci sono circa 300 milioni di alveoli per un totale di 80 m² di superficie. L'aria c'è per tutte le vie ma solo a livello degli alveoli fa scambi con il sangue.

Struttura pareti

Varia l'epitelio tra bronco, bronchiolo e alveolo:

• Nei bronchi sono presenti: ghiandole mucose → producono muco (riversato nei bronchi ed intrappola virus, polveri; ciglia: spazzano il muco verso l'alto, esofago → apparato digerente)
• Gli alveoli non hanno più il muco, ma soltanto un sottile epitelio perciò sono con pochissime difese.

Cosa fanno all'aria

• Difesa → filtrazione dell'aria
• Riscaldare l'aria → se l'aria fredda arriva agli alveoli, li distrugge
• Umidificazione dell'aria → cioè aggiungere vapore acqueo. Se arriva aria secca agli alveoli, questi si distruggono

Gli alveoli

Ogni bronchiolo ha il suo fondo cieco: l'alveolo polmonare che sono dei piccoli sacchetti. Il rivestimento dell'alveolo (parete alveolare) è costituita da 3 tipi di cellule:

• Macrofagi → servono per fagocitare i batteri
• Pneumociti di tipo 1 → funzione strutturale (costituiscono la parete alveolare)
• Pneumociti di tipo 2 → producono tensioattivo (surfactante). Il tensioattivo riduce la tensione superficiale (è una pressione che fa tenere unito un liquido → liquido che bagna gli alveoli).

Gli alveoli sono circondati da reti di capillari dove scorre quel sangue che fa scambi gassosi con l'aria contenuta dentro l'alveolo. Gli alveoli, oltre ad avere i capillari, sono bagnati da un sottile strato di soluzione acquosa che tenderebbe a farli collassare per colpa della tensione superficiale di essa (pressione). Ma durante l'inspirazione deve espandersi l'alveolo e ci riesce poiché i pneumociti 2 producono il surfactante che riduce la tensione superficiale. Nota Bene: NO MUSCOLO. Il muscolo non circonda gli alveoli perché sarebbe di impiccio per gli scambi gassosi (nei bronchi invece c'è). Ogni alveolo è circondato da capillari per fare gli scambi gassosi. Gli alveoli sono circondati anche da fibre elastiche (non compromettono gli scambi perché lasciano degli spazi). Queste fibre elastiche sono importantissime.

Il polmone è come un elastico

Ogni polmone è rivestito da una pleura suddivisibile in due strati, due foglietti:

• Pleura viscerale (attaccata al polmone)
• Pleura parietale (fissata alla gabbia toracica)

C'è comunque poco spazio tra i due foglietti, nel quale è presente il liquido intrapleurico così i due foglietti scorrono e aderiscono bene. E soprattutto la pleura mantiene il polmone ancorato alla gabbia toracica, quindi se espando la gabbia toracica (delimitata da coste, sterno, colonna, diaframma) si espande anche il polmone.

Fisica funzionale del sistema respiratorio

Ci sono alcune pressioni da tener conto quando si parla di questo sistema respiratorio.

• Pressione atmosferica (dell'aria). L'atmosfera ha pressione costante
• Pressione intrapleurica → pressione idrostatica che imprime il liquido intrapleurico sempre subatmosferica
• Pressione alveolare (intrapolmonare) → l'aria giunta negli alveoli esercita una pressione sulle pareti di questi

La meccanica della ventilazione polmonare

L'aria è un fluido (gas). Si può spostare se c'è una differenza di pressione tra atmosfera e polmoni. L'atmosfera ha aria a pressione fissata ad 1 bar, la pressione dell'aria alveolare varia sempre. Per far sì che si crei una differenza di pressione andiamo a variare la pressione alveolare (cioè la pressione dei polmoni).

Legge di Boyle → "Pressione e volume sono inversamente proporzionali".