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1 L’apparato respiratorio L’apparato respiratorio fornisce ossigeno, elimina diossido di carbonio, e comprende: • le vie respiratorie superiori (naso e faringe); • le vie respiratorie inferiori (laringe, trachea, bronchi e polmoni). serve
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L’apparato respiratorio
L’apparato respiratorio fornisce ossigeno, elimina diossido di carbonio, e comprende:
• le vie respiratorie superiori (naso e faringe);
• le vie respiratorie inferiori(laringe, trachea, bronchi e polmoni).
serve
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Funzioni del sistema respiratorioLa ventilazione polmonare (entrata e uscita di aria dal sistema respiratorio) è suddivisa in respirazione esterna e interna. Lo scambio di gas avviene per diffusione.
La respirazione esterna avviene a livello di alveoli polmonari con lo scambio di ossigeno e diossido di carbonio tra l’aria che entra e il sangue.
La respirazione interna avviene a livello cellulare e riguarda lo scambio di gas tra sangue e liquido extracellulare dei tessuti.
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I meccanismi della respirazione
esterna e interna.
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Anatomia sistema respiratorioL’aria può entrare dalla bocca e dalle cavità nasali che la riscaldano e trattengono le impurità, passa quindi dalla faringe.
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Anatomia sistema respiratorio
Il naso è l’entrata preferenziale a riposo, è formato all’esterno da cartilagine.
La cavità nasale è divisa in due dal setto nasale, formando le due narici, sono presenti 3 conche (superiore, media e inferiore) costituite da ripiegamenti che aumentano la superficie a contatto con l’aria.
Le impurità vengono trattenute nel muco, l’aria viene riscaldata.
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Anatomia sistema respiratorioNel naso ci sono le cellule calciformi che producono muco che trattiene le particelle di polvere e rende l’aria in entrata umida.
Le ciglia muovono il muco verso la faringe, la sua deglutizione è un meccanismo di difesa contro i microrganismi esterni. Fumo e sbalzi di temperatura paralizzano le ciglia.
Le cellule olfattive trasmettono al cervello informazioni sugli odori, i condotti naso-lacrimali raccolgono le lacrime, i seni paranasali umidificano e riscaldano l’aria.
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Anatomia sistema respiratorioLa faringe è un organo muscolare che comunica sia con il sistema respiratorio, sia digerente.
Nella faringe sono presenti le tonsille, ghiandole del sistema immunitario e lo sbocco dell’orecchio mediante le trombe di Eustachio. Quando la pressione cambia, attraverso deglutizione e sbadigli si aumenta la pressione faringea e quindi quella dell’orecchio.
Dalla faringe partono due canali: trachea ed esofago. La faringe si trova in continuità con la laringe.
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Anatomia sistema respiratorioLa laringe si trova davanti all’esofago e prima della trachea.Glottide: sito della fonazione contiene le corde vocali.Corde vocali: lamine di tessuto elastico che vibrando al passaggio dell’aria producono suoni di diversa intensità.
È formata da otto cartilagini rigide, quella tiroidea protegge la parte anteriore della ghiandola, e da una elastica detta epiglottide, che si chiude al passaggio di cibo. Pomo d’Adamo: sporgenza che si muove verso l’alto durante la deglutizione, visibile nei maschi; è formato da cartilagine tiroidea e strato adiposo.
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Anatomia sistema respiratorio
Dalla laringe l’aria passa nella trachea.
Pareti rinforzate da anelli cartilaginei a forma di C: su un lato l’anello a contatto con l’esofago si interrompe e rimane solo una membrana muscolare.
La trachea si interrompe a livello della quinta vertebra toracica, dove si origina il bronco principale sinistro e destro.
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Anatomia sistema respiratorio
La trachea si divide in due bronchi principali che si dividono in ramificazioni più piccole, i bronchioli. Bronchi e bronchioli sono circondati da un sottile strato muscolare liscio e i bronchi sono sostenuti da anelli incompleti di cartilagine.
Al diminuire del diametro dei bronchi, la cartilagine viene sostituita da limine, fino a scomparire, mentre aumenta la muscolatura liscia.Contrazione e rilassamento regolano a resistenza al flusso d’aria, l’istamina fa contrarre la muscolatura liscia con broncocostrizione.
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Anatomia sistema respiratorio
Trachea, bronchi e bronchioli sono rivestiti da cellule epiteliali con cellule ciliate e secernenti muco.
Il muco trattiene le particelle estranee, le ciglia spingono il muco verso la faringe e la tosse ha lo scopo di rimuovere il muco in eccesso.
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I polmoni sono organi elastici divisi in lobi, ogni polmone è rivestito esternamente da una doppia membrana detta pleura:
• la pleura viscerale aderisce alla parete esterna del polmone;
• la pleura parietale alla parete toracica.
I polmoni
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Anatomia sistema respiratorioScissura cardiaca: si trova sul polmone sinistro ed è dovuta alla presenza del cuore.
La scissura divide il polmone sinistro in due lobi, inferiore e superiore, ciascuno ospita un bronco secondario. Il polmone destro è più grande, presenta due scissure ed è suddiviso in tre lobi: superiore, intermedio e inferiore.
Ogni lobo si suddivide in strutture che hanno in comune un bronco terziario che si divide in bronchioli e quindi in bronchioli terminali. 5-7 bronchioli terminali determinano un lobulo polmonare, insieme ad arteriole, venule e vasi linfatici.
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Anatomia sistema respiratorio
Gli alveoli sono piccoli sacchi di aria alle estremità dei bronchioli più piccoli, l’insieme degli alveoli costituisce i polmoni.
Sono formati da epitelio squamoso semplice, cellule ghiandolari che producono il liquido alveolare e cellule che catturano parti estranee.
Nel liquido è presente il surfactante, un insieme di fosfolipidi e lipoproteine che impedisce il collasso degli alveoli durante l’espirazione.
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Inspirazione ed espirazione
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La meccanica della respirazioneLa ventilazione polmonare è causata dall’azione dei muscoli respiratori: il diaframma e i muscoli intercostali,e comprende due fasi (inspirazione ed espirazione).
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Il ritmo respiratorio è controllato da un centro respiratorio
Il ritmo della ventilazione polmonare è controllato da un centro respiratorio, un gruppo di neuroni posto nel midollo allungato dell’encefalo.Il centro respiratorio manda automaticamenteimpulsi al diaframma e ai muscoli intercostali attraverso diversi nervi spinali.Quando il pH del sangue si abbassa a causa dell’aumento di diossido di carbonio, il centro respiratorio aumenta il ritmo e la profondità della respirazione.
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Lo scambio dei gas
L’ossigenazione del sangue e il rilascio di CO2 avvengono per diffusione nei capillari degli alveoli polmonari.
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Trasporto e scambio dei gas
L’emoglobina è costituita da 4 subunità ciascuna delle quali comprende un’unità eme e una catena polipeptidica. È un pigmento rosso che diventa più brillante se legato a ossigeno.
Unità eme: complessa struttura ad anello contenente azoto, al centro della quale troviamo un atomo di ferro.
Ogni unità eme si combina con una molecola di ossigeno, perciò una molecola di emoglobina lega 4 molecole di ossigeno.
Nei globuli rossi sono ammassate fino a 265 milioni di molecole di emoglobina.
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Trasporto e scambio dei gasIl legame ossigeno-emoglobina avviene in base al valore della pressione parziale di ossigeno.
Nei capillari alveolari la pressione parziale dell’ossigeno è alta (160 mmHg nell’aria) e quindi si combina con l’emoglobina.
Al diminuire della pressione parziale dell’ossigeno, questo si separa dall’emoglobina. Nei tessuti a seguito delle attività metaboliche la pressione parziale è pari a 40 mmHg.
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L’affinità dell’emoglobina per l’O2 varia
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Il trasporto del diossido di carbonio
L’aspetto «molecolare» della respirazione esterna (polmoni/sangue):• Hb si combina con O2 per formare HbO2;• HCO3
- (ione bicarbonato) si combina con H+ per formare H2CO3 (acido carbonico) che poi si scinde in H2O e CO2.
L’aspetto «molecolare» della respirazione interna (sangue/tessuti):• HbO2 cede O2;• CO2 si combina in piccola parte con Hb per formare HbCO2;• la maggior parte del CO2 si combina con H2O per formare H2CO3, che si dissocia in H+ e HCO3
-.
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L’emoglobina (Hb) è la proteina dei globuli rossi che trasporta i gas
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Il trasporto dell’ossigeno
Oltre alle varie emoglobine anche la mioglobina presente nei muscoli è una molecola capace di legare e trasportare ossigeno, con affinità per l’O2 anche maggiore.
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Emoglobina adulta e fetale
L’emoglobina fetale ha maggiore affinità per l’ossigeno di quella adulta, questo facilita il trasferimento di O2 dalla madre al feto a livello della placenta.
