Apparato respiratorio

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1 Apparato respiratorio La respirazione esterna consiste nello scambio di gas (O 2 e CO 2 ) tra ambiente esterno e cellule. Comprende 4 processi: 1) Scambio di aria tra atmosfera e polmoni (ventilazione, inspirazione ed espirazione) 2) Scambio di O 2 e CO 2 tra sangue e polmoni 3) Trasporto di O 2 e CO 2 nel sangue Mantice 4) Scambio di gas tra sangue e cellule La respirazione interna (o cellulare) comprende le reazioni intracellulari dell O 2 con molecole organiche, che producono CO 2 e H 2 O, immagazzinando energia nell ATP.

2 L aria entra nelle vie respiratorie attraveso le cavità nasali e la bocca, passando poi nella faringe (via comune per il passaggio di cibo). Le vie aeree Conducono, riscaldano, umidificano l aria ed eliminano materiale estraneo Durante la deglutizione, avviene la chiusura dell epiglottide per evitare che il cibo penetri nelle vie aeree e consentire che venga diretto verso l esofago. L aria passa poi nella glottide, il segmento intermedio della laringe in corrispondenza delle corde vocali. L aria passa quindi nella trachea e nei bronchi primari che si ramificano ripetutamente in bronchi di calibro decrescente fino a bronchioli. I bronchioli si ramificano ulteriormente fino a bronchioli terminali, che sono in comunicazione con gli alveoli polmonari.

3 Vie aeree di conduzione e struttura dei lobuli polmonari Lobulo polmonare La trachea, i bronchi ed i bronchioli di calibro decrescente presentano anelli cartilaginei a forma di C o placche cartilaginee. Inoltre, le suddette strutture sono dotate di muscolatura liscia che ne consente la variazione del calibro. Nei bronchioli respiratori (in prossimità degli alveoli), sia le placche cartilaginee che la muscolatura liscia sono assenti.

4 Scambio alveolare * * Il surfactante è una mistura di lipidi e proteine anfipatiche che riduce la tensione superficiale a livello delle pareti degli alveoli, impedendone il collassamento. La componente lipidica principale del surfactante è il fosfolipide dipalmitoilfosfatidilcolina.

5 Anatomia esterna dei polmoni e loro collocazione nella gabbia toracica

6 Pleure e pressione intrapleurica (parietale e viscerale) espansione X Le pleure sono membrane che avvolgono ciascun polmone. Entrambe le pleure sono formate da due foglietti, viscerale e parietale, che sono rispettivamente adesi al polmone e alla gabbia toracica. Tra i due foglietti è presente una pressione negativa (-3 mmhg) dovuta alla presenza di liquido pleurico che ne consente l adesione e lo scorrimento reciproco. Durante l inspirazione, l espansione della gabbia toracica (dovuta al lavoro muscolare) trascina la pleura parietale, che trascina a sua volta quella viscerale, determinando l espansione del polmone.

7 Muscoli impiegati per la ventilazione

8 Muscoli respiratori intercostali Inspiratori (sollevano le coste) Espiratori (abbassano le coste)

9 Movimenti delle costole nell inspirazione

10 Muscoli sternocleidomastoidei e scaleni Processi mastoidei dell osso temporale Clavicola Manubrio dello sterno I muscoli sternocleidomastoidei originano dai processi mastoidei dell osso temporale e si inseriscono a livello delle clavicole e del manubrio dello sterno. I muscoli scaleni hanno origine dai processi trasversi delle vertebre cervicali, dalla seconda alla settima, e si inseriscono sulla prima e seconda costa.

11 Movimento del diaframma nell inspirazione Il diaframma è un muscolo scheletrico che si estende sul fondo della cavità toracica. Nello stato di rilasciamento ha una forma a cupola, che protrude nella stessa cavità toracica. La contrazione ne provoca l appiattimento verso il basso che induce un aumento del volume toracico.

12 Variazioni di pressione alveolare ed intrapleurica durante la respirazione e volume di aria spostati

13 Pressioni parziali dei gas atmosferici

14 Pressione dei gas nei liquidi

15 Scambi di gas nel circolo sistemico e polmonare

16 Trasporto dell ossigeno nel sangue

17 Emoglobina e gruppo eme

18 Principali fattori che influenzano l affinità dell emoglobina per l ossigeno

19 L emoglobina fetale ha maggior affinità per l ossigeno dell emoglobina materna

20 Trasporto dell anidride carbonica nel sangue ) Trasporto carboamino-emoglobinico: la CO2 si lega all emoglobina. La CO2 non si lega all eme, ma a residui aminoacidici delle catene (soprattutto valina). 2) La CO2 si idrata ad acido carbonico e lo ione bicarbonato estruso nel plasma. 3) A livello dei polmoni i processi si invertono.

21

22 Controllo della funzione respiratoria Bulbo

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