L APPARATO RESPIRATORIO LA RESPIRAZIONE

L APPARATO RESPIRATORIO LA RESPIRAZIONE prof. Filippo Quitadamo 1

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Gli apparati per respirare Tutti gli organismi effettuano scambi gassosi con l ambiente esterno. Nellealgheenellepianteacquaticheigassi diffondono attraverso le pareti sottili Nelle piante terrestri attraverso gli stomi Negli animali attraverso: pelle, branchie, trachee, polmoni. A partire dai rettili, i polmoni sono diventati la sede principale della respirazione. prof. Filippo Quitadamo 8

La respirazione È il processo mediante il quale il nostro corpo si procura dall aria l ossigeno ed espelle anidride carbonica. Essa serve a produrre energia e consiste in tre fasi: 1. Respirazione esterna, con assunzione di ossigeno 2. Respirazione interna, passaggio dell ossigeno alle cellule 3. Respirazione cellulare, all interno delle cellule, nei mitocondri. prof. Filippo Quitadamo 9

La respirazione Consiste in unacombustione lenta. È una reazione di ossidazione, perché interviene l ossigeno. Può essere distinta anche in due fasi: 1. Meccanica, introduzione di ossigeno ed espulsione di anidride carbonica 2. Di scambio gassoso tra i polmoni e il sangue. prof. Filippo Quitadamo 10

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. prof. Filippo Quitadamo 14

Apparato respiratorio Vie aeree o respiratorie: fosse nasali, faringe, laringe (vie aeree superiori), trachee, bronchi (vie inferiori) Polmoni, organi essenziali, principali. prof. Filippo Quitadamo 15

Le vie respiratorie Fosse nasali: cavità irregolari, tappezzate da una mucosa. In esse l aria si riscalda, si umidifica e 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 la presenza di corde vocali. A forma di piramide triangolare, con vari pezzi cartilaginei: tiroidea, cricoidea, due aritenoidi posteriori. prof. Filippo Quitadamo 17

Laringe prof. Filippo Quitadamo 18

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 della trachea. Il destro con 6-8 anelli completi, più corto e di maggior calibro, con tre rami: Il sinistro con 9-12 anelli e due rami. Essi entrano nei polmoni ramificandosi e formando l albero bronchiale, fino a formare i bronchioli, che terminano negli alveoli polmonari. prof. Filippo Quitadamo 20

Tappeto di ciglia all interno dei bronchioli. albero bronchiale. prof. Filippo Quitadamo 26

I polmoni Organi essenziali della respirazione. Sono due organi spugnosi ed elastici. Di forma conica, hanno la 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 due scissure, il sinistro in due lobi da una scissura. La superficie esterna presenta aree poligonali, base dei lobuli polmonari (800 a destra e 700 a sinistra). prof. Filippo Quitadamo 27

Polmoni In ciascun lobulo penetra un bronchiolo che si suddivide in bronchioli respiratori, che terminano con gli infundiboli (dilatazioni), che presentano gli alveoli polmonari, che realizzano gli scambi gassosi. Ogni polmone possiede circa 800.000 alveoli, con una superficie di 200 m 2. Alveolo = unità funzionale del polmone. prof. Filippo Quitadamo 29

Il processo respiratorio Come abbiamo detto, la respirazione si realizza a due livelli: 1. Nei mitocondri, respirazione cellulare 2. Nell apparato respiratorio, respirazione polmonare, che garantisce l apporto di ossigeno. Atto respiratorio = ventilazione polmonare = inspirazione (fase attiva) + espirazione (fase passiva) + pausa. prof. Filippo Quitadamo 30

Respirazione polmonare: 4 fasi 1. Movimenti respiratori = inspirazione + espirazione + pausa. Apporto di ossigeno, eliminazione di CO 2. Movimenti ritmici della cassa toracica che si solleva (inspirazione) e si abbassa (espirazione). La respirazione è toracica (donne e bambini) se prevale l azione dei muscoli intercostali, è addominale se prevale l azione del diaframma (uomo). 2. Diffusione di ossigeno e CO 2 attraverso gli alveoli 3. Trasporto dei gas respiratori con la circolazione 4. Diffusione di ossigeno dal sangue ai tessuti e di CO 2 dai tessuti al sangue. prof. Filippo Quitadamo 31

Inspirazione, attiva Aria inspirata Espirazione, passiva Aria espirata prof. Filippo Quitadamo 32

Frequenza respiratoria La frequenza degli atti respiratori è di 18 al minuto. Tale frequenza è maggiore nei bambini (40 atti al minuto), quando si compie un lavoro muscolare, negli stati febbrili, diminuisce durante il sonno e quando fa freddo. prof. Filippo Quitadamo 33

Capacità polmonare Capacità totale, 5000 cc Capacità vitale, 3500 cc prof. Filippo Quitadamo 34 Aria residua

Capacità polmonare Aria respiratoria = 500 cc Aria complementare = 1500 cc Aria supplementare = 1500 cc Capacità vitale 3.500 cc Aria residua = 1000-1500 cc + capacità vitale = Capacità totale dei polmoni = 4500-5000 cc prof. Filippo Quitadamo 35

Composizione chimica aria ARIA ossigeno azoto Diossido carbonio Aria inspirata 21% 78% 0,03 % Aria espirata 16 % 78% 5,6 % prof. Filippo Quitadamo 36

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. prof. Filippo Quitadamo 37

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. prof. Filippo Quitadamo 38

Gli scambi gassosi negli alveoli Gli scambi avvengono grazie alla diversa pressione parziale dei gas ossigeno e anidride carbonica nel sangue e negli alveoli. Il biossido di carbonio nel sangue ha una maggiore pressione parziale e lo fa diffondere negli alveoli per essere espulsa. L ossigeno ha una maggiore pressione negli alveoli e passa nel sangue. prof. Filippo Quitadamo 39

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. prof. Filippo Quitadamo 40

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 prof. Filippo Quitadamo 42

Tumori da fumo ORGANO Polmone Bocca Laringe Esofago Pancreas Vescica Aumento rischio rispetto ai non fumatori 20 volte 4 volte 5-30 volte 2-9 volte 2-5 volte 2-10 volte. prof. Filippo Quitadamo 43

Non fumatori e fumatori prof. Filippo Quitadamo 44

Il fumo passivo è altrettanto pericoloso prof. Filippo Quitadamo 45

Malattie Asma = difficoltà respiratoria per costrizione dei bronchioli Bronchite: infiammazione bronchi Dispnea: difficoltà respiratoria Edema polmonare: fuoriuscita di liquido Enfisema polmonare: dilatazione alveoli per ritenzione aria Faringite: infiammazione faringe Insufficienza respiratoria: inadeguata concentrazione di ossigeno. prof. Filippo Quitadamo 48

Malattie Laringite Pleurite Polmonite (batterica o virale) Sars Raffreddore Tracheite Tubercolosi polmonare (batterica) prof. Filippo Quitadamo 49