LA RESPIRAZIONE

La respirazione cellulare e la respirazione esterna

Con la digestione degli zuccheri e con il successivo assorbimento, il glucosio è distribuito dal sangue alle cellule che ne abbisognano per ricavarne energia. Per avere a disposizione questa energia le cellule lo "bruciano" combinandolo con l'ossigeno (O): le sostanze che si formano, prive di energia utile per l'organismo, sono l'acqua e l'anidride carbonica. Il processo chimico che eroga l'energia del glucosio è la respirazione cellulare o respirazione interna.

Ogni cellula per compiere la respirazione deve ricevere ossigeno e allontanare il prodotto di rifiuto, l'anidride carbonica (CO). L'ossigeno che permette la combustione del glucosio è quello che, entrato nei polmoni, viene catturato dai globuli rossi.

La distribuzione dell'ossigeno e la rimozione dell'anidride carbonica dalle cellule è operata dal sangue che nei condotti periferici a sezione minore, i capillari, rallenta la sua corsa.

Quando, proseguendo la sua corsa, il sangue arriva ai polmoni, scarica l'anidride carbonica e si ricarica di ossigeno che verrà nuovamente distribuito alle cellule.

Il processo di scambio dei gas respiratori tra il sangue e l'ambiente esterno che avviene nei polmoni è la respirazione esterna, denominata anche semplicemente respirazione.

Lo scambio dei gas avviene nei polmoni, in corrispondenza delle pareti degli alveoli, le minuscole sacche (0,1-0,2 mm di diametro) a fondo cieco in cui arriva l'aria proveniente dall'esterno. Il numero di alveoli dei polmoni è così elevato (circa 300 milioni) che, se fosse possibile distenderli su un prato, occuperebbero un'area di circa 90 metri quadrati, più della metà di un campo di pallavolo. La superficie di scambio dei gas respiratori, costituita dalle pareti degli alveoli, è dunque ampissima.

La parete di ogni alveolo è percorsa da una fitta rete di capillari sanguigni. Succede quindi che l'aria, ricca di ossigeno, che arriva a ogni alveolo, è separata dal sangue che transita in ogni capillare da due pareti, quella dell'alveolo e quella del capillare, ognuna delle quali è costituita da un solo strato di cellule. Le due pareti sono sottilissime e non costituiscono una barriera alle piccole molecole dei gas della respirazione che passano per diffusione. L'anidride carbonica passa dal sangue dei capillari, dove non ce n'è di più, all'aria degli alveoli, dove ce n'è di meno; per le stesse ragioni l'ossigeno passa dall'aria degli alveoli, dove ce n'è di più, al sangue dei capillari, dove ce n'è di meno.

L'apparato respiratorio

L'aria che inspiriamo, nel passare attraverso le vie respiratorie costituite dalle cavità nasali, dal retrobocca o faringe, dalla laringe, dalla trachea e dai bronchi, subisce un condizionamento e arriva ai polmoni più umida, più calda e pulita. Le pareti delle cavità nasali e del retrobocca, ricche di capillari, la riscaldano e inumidiscono. Le pareti, particolarmente della trachea e dei bronchi, sono inoltre tappezzate da cellule munite di cilia che secernono del muco e che costituiscono una valida barriera all'ingresso di corpi estranei o microrganismi. È grazie a queste cellule che qualsiasi particella, polvere, spore o batteri intrappolata e immobilizzata nel muco, viene spinta con le cilia verso l'esterno o verso il tubo digerente.

La trachea, un tubo lungo circa 10 cm, e i bronchi, che si ramificano da essa, sono costituiti da una serie di anelli cartilaginei i quali garantiscono che la parte cava della trachea, il lume, sia sempre bene aperto in modo da assicurare un continuo flusso d'aria ai polmoni.

Gli organi della respirazione, i polmoni spugnosi per la presenza degli alveoli, sono incapaci di movimenti propri perché privi di tessuto muscolare: essi seguono quindi passivamente i movimenti del diaframma e della cassa toracica. Alternativamente si espandono e diminuiscono di volume, permettendo così la ventilazione polmonare, cioè il ricambio dell'aria ossigenata o ricca di CO al loro interno.

I movimenti che permettono l'inspirazione e l'espirazione sono dovuti ai muscoli intercostali, posti tra una costola e l'altra, e al diaframma. Con la contrazione dei muscoli intercostali e, nello stesso tempo, con la contrazione del diaframma, la base del torace si abbassa. La gabbia toracica aumenta in larghezza e in altezza. Per l'aumento di volume aria fresca viene richiamata all'interno dall'esterno: avviene così una inspirazione.

Subito dopo i muscoli intercostali e il diaframma si rilasciano: le costole si avvicinano e la volta a cupola si innalza. Il volume della gabbia toracica diminuisce in larghezza e in altezza e l'aria viene spinta dall'interno all'esterno: avviene un'espirazione.

La frizione dei polmoni contro le pareti del torace è evitata dalla presenza di una doppia sottilissima membrana, la pleura. Quella interna aderisce strettamente ai polmoni, quella esterna alla parete del torace. La cavità tra esse delimitata è riempita da un liquido, il liquido pleurico. Quando il liquido pleurico si infetta si ha la pleurite.