APPARATO RESPIRATORIO 1

APPARATO RESPIRATORIO

ivana calarco

APPARATO RESPIRATORIO

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L’apparato respiratorio ha il compito di assicurare gli scambi gassosi tra l’aria ed il nostro organismo

In biologia il termine respirazione ha due significati differenti:

Respirazione “polmonare”: scambi gassosi effettuati dall’apparato respiratorio

I due fenomeni sono in effetti associati, perché i gas respiratori scambiati dall’apparato respiratorio, e veicolati dal sangue, vengono utilizzati e prodotti proprio nella respirazione cellulare

Respirazione “cellulare”: produzione di energia all’interno dei mitocondri delle cellule

C6H12O6 + 6O2→ 6CO2 + 6H2O + ENERGIA

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Gli scambi gassosi tra aria e fluidi corporei avvengono attraverso superfici umide

L’aria inalata attraversa le vie respiratorie seguendo il percorso:Naso e boccaFaringeLaringeTracheaBronchiBronchioliAlveoli

VIE RESPIRATORIE

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Nelle cavità nasali l’aria viene filtrata, umidificata e riscaldata

Nella laringe le corde vocali sono gli organi della fonazione, mentre l’epiglottide interrompe il collegamento con la trachea.

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Dopo la faringe e la laringe le vie respiratorie proseguono nella trachea e quindi nei bronchi e nei bronchioli all’interno dei polmoni

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Sangue ricco di ossigeno

Bronchiolo

Sangue povero di ossigeno

AlveoliCapillari sanguigni

I bronchioli terminano in sacche aeree riunite in grappoli, dette alveoli.

Ogni alveolo è costituito da un sottile strato di cellule epiteliali attraverso cui avvengono gli scambi gassosi.

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Le vie respiratorie sono rivestite di muco con funzione protettiva

L’epitelio ciliato alla superficie delle mucose allontana il muco verso l’alto

I danni prodotti dal fumo a carico delle ciglia originano la tosse del fumatore

Polmoni e Pleura

I Polmoni hanno forma di cono la cui base aderisce al diaframma. Quello destro è più grande ed ha 3 lobi, mentre il sinistro ne ha 2.

Sono rivestiti dalla pleura, membrana sierosa formata da 2 foglietti, uno parietali attorno ai polmoni, uno viscerale attorno alla cavità toracica.

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Espirazione: la cassa toracica si contrae, la pressione interna aumenta, l’aria viene espirata

L’alternanza di inspirazione ed espirazione consente di ventilare i polmoni

MECCANICA RESPIRATORIA

Legge di Boyle PV=K

Inspirazione: la cassa toracica si espande, la pressione interna cala, l’aria viene inspirata

Meccanica respiratoria

• Un adulto a riposo compie circa 15-20 atti respiratori al minuto.

• Ad ogni atto inala 500 cc. di aria= Volume Corrente

• I Polmoni non possono essere svuotati completamente. Rimangono sempre 1500 cc. di aria=

Volume residuo

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L’aria è ricca di O2 (21%) e povera di CO2 (0,03%)

Il sangue venoso, che arriva ai polmoni dai tessuti, è invece ricco di CO2 e povero di O2

Per diffusione semplice quindi l’ossigeno passa dall’aria al sangue, mentre la CO2 passa dal sangue all’aria

Aria nei polmoni

Molto O2

Poca CO2

Sangue nei capillari

Poco O2

Molta CO2

La ventilazione polmonare mantiene sulla superficie respiratoria i gradienti di concentrazione che garantiscono gli scambi gassosi

Nel sangue l’ossigeno si lega all’emoglobina all’interno dei globuli rossi

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L’ossigeno si lega all’emoglobina con una forza direttamente proporzionale alla concentrazione dell’ossigeno stesso

Il monossido di carbonio (CO) si lega invece all’emoglobina in modo permanente, esercitando così la sua azione tossica

La maggior parte della CO2 è trasportata nel plasma sanguigno; solo una piccola percentuale si lega all’emoglobina (ma in un sito differente dall’O2)

CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3–

La concentrazione plasmatica della CO2 influenza il pH del sangue

I tessuti sono ricchi di CO2 e poveri di O2

Il sangue arterioso, che arriva ai tessuti, è invece ricco di O2 e povero di CO2

Tessuti

Poco O2

Molta CO2

Sangue nei capillari

Molto O2

Poca CO2

Per diffusione semplice quindi l’ossigeno passa dal sangue ai tessuti, mentre la CO2 passa dai tessuti al sangue

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Cervello

Ponte

Midollo allungato

Segnali nervosi che inducono la contrazione dei muscoli

Centri di controllo della respirazione

Aumento di CO2

Segnale nervoso che rileva i livelli di CO2 e O2

Sensore per CO2 e O2 nell’aorta

Diaframma

Muscoli intercostali

Il controllo della respirazione è involontario

I centri di controllo della respirazione, situati nell’encefalo, regolano il ritmo respiratorio in base alle esigenze dell’organismo ed alla concentrazione di CO2 nel sangue.

Aria espirata Aria inspirata

Spazi alveolari

CO2 O2

CO 2 O2

Sangue povero di O2 e ricco di CO2

Sangue ricco di O2 e povero di CO2

Cuore

Capillari tessutaliCO

2

O 2

Liquido interstiziale

CO2 O2

Cellule tessutali di tutto il corpo

Capillari alveolari del polmone

Polmoni

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SCAMBI GASSOSI

La presenza nei polmoni delle numerosissime cavità alveolari porta la superficie di scambio tra aria e sangue a circa 70 m2

L’enfisema, provocando la fusione di alveoli adiacenti, riduce la superficie respiratoria, rendendo la respirazione meno efficiente

Nei polmoni gli scambi gassosi tra aria e sangue avvengono attraverso la superficie interna umida e vascolarizzata