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L’APPARATO RESPIRATORIO

LA RESPIRAZIONE

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Gli apparati per respirare

� Tutti gli organismi effettuano scambigassosi con l’ambiente esterno.

� Nelle alghe e nelle piante acquatiche i gas sidiffondono attraverso le pareti sottili

� Nelle piante terrestri attraverso gli stomi

� Negli animali attraverso: pelle, branchie,trachee, polmoni.

� A partire dai rettili, i polmoni sono diventatila sede principale della respirazione.

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La respirazione

� È il processo mediante il quale il nostro corpo siprocura dall’aria l’ossigeno ed espelle anidridecarbonica.

� Essa serve a produrre energia e consiste in tre fasi:1. Respirazione esterna, con assunzione di

ossigeno

2. Respirazione interna, passaggio dell’ossigenoalle cellule

3. Respirazione cellulare, all’interno delle cellule,nei mitocondri.

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La respirazione

� Consiste in una combustione lenta.

� È una reazione di ossidazione, perchéinterviene l’ossigeno.

� Può essere distinta anche in due fasi:

1. Meccanica, introduzione di ossigeno edespulsione di anidride carbonica

2. Di scambio gassoso tra i polmoni e ilsangue.

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Apparato respiratorio

� Non è il luogo dove si svolge la

respirazione, bensì è un insieme di

organi che permette gli scambi gassosi

o ventilazione polmonare, perché si

svolge nei polmoni, suddivisibile nelle

fasi di inspirazione ed espirazione.

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Apparato respiratorio

� Vie aeree o respiratorie: fosse nasali,

faringe, laringe (vie aeree superiori),

trachee, bronchi (vie inferiori)

� Polmoni, organi essenziali, principali.

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Le vie respiratorie

� Fosse nasali: cavità irregolari, tappezzate dauna mucosa. In esse l’aria si riscalda, si umidificae si sbarazza delle polveri e dei microbi.

� Faringe: comune al digerente e al respiratorio,comunica con la laringe tramite l’epiglottide.

� Laringe: anche organo della fonazione per lapresenza di corde vocali. A forma di piramidetriangolare, con vari pezzi cartilaginei: tiroidea,cricoidea, due aritenoidi posteriori.

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Laringe

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Le vie respiratorie

� Trachea: tubo cilindrico di circa 12 cm, con 16-20 semianelli, cioè aperti nella parte posteriore.E’ provvista di epitelio cigliato.

� Bronchi: sono due grosse diramazioni dellatrachea. Il destro con 6-8 anelli completi, piùcorto e di maggior calibro, con tre rami: Ilsinistro con 9-12 anelli e due rami. Essi entranonei polmoni ramificandosi e formando l’alberobronchiale, fino a formare i bronchioli, cheterminano negli alveoli polmonari.

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Tappeto di ciglia all’interno dei bronchioli. albero bronchiale.

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I polmoni

� Organi essenziali della respirazione. Sono dueorgani spugnosi ed elastici. Di forma conica, hannola base sul diaframma e l’apice verso l’alto.

� Ciascun polmone è avvolto da una membrana(pleura) di due foglietti: pleura interna o viscerale,esterna o parietale, tra cui scorre il liquido pleurico.

� Il polmone destro è diviso in tre lobi da duescissure, il sinistro in due lobi da una scissura.

� La superficie esterna presenta aree poligonali, basedei lobuli polmonari (800 a destra e 700 a sinistra).

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Polmoni

� In ciascun lobulo penetra un bronchiolo che sisuddivide in bronchioli respiratori, cheterminano con gli infundiboli (dilatazioni), chepresentano gli alveoli polmonari, che realizzanogli scambi gassosi.

� Ogni polmone possiede circa 800.000 alveoli,con una superficie di 200 m2.

� Alveolo = unità funzionale del polmone.

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Il processo respiratorio

� Come abbiamo detto, la respirazione si realizza adue livelli:

1. Nei mitocondri, respirazione cellulare

2. Nell’apparato respiratorio, respirazionepolmonare, che garantisce l’apporto di ossigeno.

� Atto respiratorio = ventilazione polmonare =inspirazione (fase attiva) + espirazione (fasepassiva) + pausa.

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Respirazione polmonare: 4 fasi

1. Movimenti respiratori = inspirazione + espirazione +pausa. Apporto di ossigeno, eliminazione di CO2.Movimenti ritmici della cassa toracica che si solleva(inspirazione) e si abbassa (espirazione). La respirazioneè toracica (donne e bambini) se prevale l’azione deimuscoli intercostali, è addominale se prevale l’azionedel diaframma (uomo).

2. Diffusione di ossigeno e CO2 attraverso gli alveoli3. Trasporto dei gas respiratori con la circolazione4. Diffusione di ossigeno dal sangue ai tessuti e di CO2 dai

tessuti al sangue.

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Inspirazione, attiva

Espirazione, passiva

Aria inspirata

Aria espirata

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Frequenza respiratoria

� La frequenza degli atti respiratori è di 18 alminuto.

� Tale frequenza è maggiore nei bambini (40 atti alminuto), quando si compie un lavoro muscolare,negli stati febbrili, diminuisce durante il sonno equando fa freddo.

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Capacità polmonare

Capacità

totale, 5000 cc

Capacità

vitale, 3500 cc

Aria residua

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Capacità polmonare

� Aria respiratoria = 500 cc

� Aria complementare = 1500 cc

� Aria supplementare = 1500 cc

� Aria residua = 1000 -1500 cc + capacità vitale

=

� Capacità totale dei polmoni = 4500-5000 cc

Capacità vitale

3.500 cc

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Composizione chimica aria

ARIA ossigeno azoto Diossido carbonio

Aria inspirata 21% 78% 0,03 %

Aria espirata 16 % 78% 5,6 %

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Controllo del ritmo respiratorio

� La concentrazione di anidride carbonica nel

sangue controlla il ritmo respiratorio

� Quando la sua concentrazione nel sangue sale,

il centro respiratorio che si trova nel midollo

allungato, innesca il riflesso involontario, che

fa riprendere la respirazione.

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La pressione parziale dei gas

� Rappresenta la pressione che un gas di un miscuglio eserciterebbe se occupasse da solo tutto il volume occupato da un miscuglio di gas diversi.

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Gli scambi gassosi negli alveoli

� Gli scambi avvengono grazie alla diversapressione parziale dei gas ossigeno e anidridecarbonica nel sangue e negli alveoli.

� Il biossido di carbonio nel sangue ha unamaggiore pressione parziale e lo fa diffonderenegli alveoli per essere espulsa.

� L’ossigeno ha una maggiore pressione neglialveoli e passa nel sangue.

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Salute in fumo

� Un costo umano insostenibile.

� Ogni anno circa 5 milioni di persone muoiono

a causa del fumo: cancro polmonare, malattie

cardiache.

� Ogni sigaretta fumata = 7 minuti in meno di

vita.

� Il fumo provoca anche un aumento di errori

nella struttura del DNA, con insorgenza di

tumori.

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Il fumo: gli agenti tossici

� Nicotina: provoca assuefazione ed effetti

cardiovascolari. I battiti cardiaci aumentano,

aumenta la pressione arteriosa, rischio di

coaguli e di occlusione arterie.

� CO: riduce del 12% la capacità respiratoria

� Catrame: contiene sostanze cancerogene che

rompono gli alveoli e provocano enfisema.

� Sostanze radioattive

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Tumori da fumo

ORGANO Aumento rischio rispetto ai non fumatori

Polmone 20 volte

Bocca 4 volte

Laringe 5-30 volte

Esofago 2-9 volte

Pancreas 2-5 volte

Vescica 2-10 volte.

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Non fumatori e fumatori

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Il fumo passivo è altrettanto pericoloso

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Malattie

� Asma = difficoltà respiratoria per costrizionedei bronchioli

� Bronchite: infiammazione bronchi

� Dispnea: difficoltà respiratoria

� Edema polmonare: fuoriuscita di liquido

� Enfisema polmonare: dilatazione alveoli perritenzione aria

� Faringite: infiammazione faringe

� Insufficienza respiratoria: inadeguataconcentrazione di ossigeno.

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Malattie

� Laringite

� Pleurite

� Polmonite (batterica o virale)

� Sars

� Raffreddore

� Tracheite

� Tubercolosi polmonare (batterica)