- Anatomia della respirazione polmonare
- Fasi o fasi del processo di respirazione
- Rapporto con la pressione nell'aria
- Fatti divertenti relativi alla respirazione
- Riferimenti
Il polmone respiratorio è il processo di scambio di gas che avviene all'interno dei polmoni, dove fornisce l'ossigeno necessario direttamente all'organismo nel sangue e rilascia anidride carbonica. La respirazione nell'uomo avviene approssimativamente da dodici a venti volte al minuto grazie all'azione del sistema respiratorio.
Nonostante abbia un certo controllo cosciente sulla respirazione, la stragrande maggioranza delle volte è un atto involontario e istintivo. Il centro respiratorio (CR) situato nel tronco cerebrale è responsabile di questo processo.
A seconda delle esigenze del corpo e dei livelli di ossigeno rispetto all'anidride carbonica, il CR riceve segnali chimici, ormonali e del sistema nervoso, con i quali controlla la frequenza e la velocità con cui agisce il sistema respiratorio.
Anatomia della respirazione polmonare
I due polmoni sono gli organi primari del sistema respiratorio che si espandono o si contraggono grazie all'azione del diaframma posto al di sotto di essi. I polmoni sono coperti dalla gabbia toracica e dalle costole, che hanno un certo raggio di espansione per consentire ai polmoni di riempirsi d'aria.
La bocca e il naso sono responsabili del filtraggio dell'aria che entra nel corpo. Viene quindi trasportato attraverso la gola nella trachea.
La trachea si divide in due canali d'aria chiamati bronchi, e questi a loro volta si diramano all'interno di ciascun polmone in tubi più piccoli chiamati bronchioli.
I bronchioli terminano nelle minuscole sacche chiamate alveoli, che è dove avviene lo scambio di gas, in particolare dove gli alveoli si connettono con i capillari sanguigni.
Da questo punto in poi, la distribuzione dell'ossigeno in tutto il corpo è compito del sistema circolatorio. Il cuore pompa il sangue trasportando ossigeno a tutte le cellule; agli angoli più lontani e / o nascosti del corpo.
Una volta ottenuto questo risultato, l'anidride carbonica viene trasportata nel sangue dal sistema circolatorio ai polmoni, dove i capillari sanguigni la smaltiscono negli alveoli e questi la espellono attraverso i bronchi, verso la gola e viene rilasciata ultimamente nel ambient.
Fasi o fasi del processo di respirazione
L'atto di respirare è descritto come il movimento dell'aria dentro e fuori i polmoni. Il processo inizia con l'inspirazione o l'ispirazione: il muscolo del diaframma, contraendosi verso il basso, crea un vuoto che espande la cavità toracica e, di conseguenza, i polmoni si espandono provocando l'aspirazione di aria dal naso o dalla bocca.
L'aria passa attraverso la trachea e viene distribuita attraverso gli intricati canali dell'albero brachiale ed entra nelle minuscole sacche alveolari dove l'ossigeno attraversa le pareti dei capillari sanguigni. Qui la proteina dell'emoglobina nei globuli rossi aiuta a trasportare l'ossigeno dalle sacche al sangue.
Allo stesso tempo, l'anidride carbonica viene rilasciata dai capillari, svuotata nel polmone e diretta fuori dal corpo durante l'espirazione o l'espirazione. Il diaframma si rilassa spostandosi verso l'alto, provocando il restringimento dello spazio nella cavità toracica nella sua posizione originale.
L'aria piena di anidride carbonica viene espulsa dal polmone nella trachea e quindi esce attraverso la bocca o il naso nell'ambiente. L'espirazione è considerata un movimento passivo, poiché il corpo non fa alcuno sforzo per espellere l'aria.
Rapporto con la pressione nell'aria
Secondo la legge di Boyle, negli spazi chiusi pressione e volume sono inversamente proporzionali; con la riduzione del volume la pressione dell'aria aumenta e se il volume viene aumentato la pressione diminuisce.
Un'altra legge ci dice che quando due mezzi con pressione dell'aria diversa, quando si apre un canale di comunicazione, l'aria per natura cercherà di distribuirsi per equalizzare la pressione in entrambi i mezzi. Questo fenomeno dà l'impressione che l'aria venga aspirata dal mezzo con una pressione più alta al mezzo con una pressione più bassa.
Un noto esempio che illustra questa legge sono le cabine di pilotaggio degli aeroplani; in particolare se un portello è aperto mentre ci si trova in quota. Se ciò accade, l'aria interna dell'aereo verrà completamente risucchiata fuori dalla cabina fino a raggiungere la pressione atmosferica esterna. Sul pianeta maggiore è l'altitudine, minore è la pressione dell'aria
Nella respirazione, lo scambio d'aria tra i polmoni e l'ambiente atmosferico dipende anche dalla pressione tra i due mezzi. Per comprendere in dettaglio la meccanica della respirazione, è necessario tenere presente la relazione inversa tra volume e pressione.
Durante il processo di inalazione, quando il volume dei polmoni aumenta, la pressione all'interno diminuisce. In relazione all'ambiente esterno, la pressione in quel preciso momento è inferiore a quella atmosferica.
Questa differenza fa sì che l'aria passi rapidamente da un mezzo di pressione più alta a una pressione più bassa, bilanciando così entrambi i mezzi, con il risultato di riempire i polmoni.
Durante l'espirazione il processo viene invertito. La pressione all'interno dei polmoni aumenta quando il diaframma si rilassa, la cavità toracica cerca di ridurne le dimensioni. Per scaricare la pressione, l'aria viene espulsa nell'ambiente, bilanciandosi così con la pressione atmosferica.
Fatti divertenti relativi alla respirazione
Come è stato detto in precedenza, la respirazione è responsabile della fornitura di ossigeno al sangue, e questo a sua volta è responsabile dell'ossigenazione dell'intero corpo. Nessuna cellula del corpo può vivere senza essere ossigenata regolarmente, questo rende la respirazione una delle funzioni più importanti dell'essere umano.
L'apparato respiratorio ha al suo interno elementi che aiutano a prevenire l'ingresso di sostanze pericolose nei polmoni.
Dai peli del naso che servono a filtrare le particelle di grandi dimensioni, ai peli microscopici - chiamati ciglia - lungo le vie respiratorie che mantengono pulite le vie d'aria. Il fumo di sigaretta non consente a questi filamenti di funzionare correttamente, causando problemi di salute e malattie respiratorie come la bronchite.
Il muco prodotto dalle cellule della trachea e dei bronchi mantiene lubrificato il tratto respiratorio e aiuta a fermare polvere, batteri e virus, sostanze allergiche, tra gli altri.
In questo particolare sono presenti anche funzioni subordinate alla respirazione che servono ad auto-mantenere i passaggi d'aria rilasciati; come tosse e starnuti.
Riferimenti
- OpenStax College. Anatomia e fisiologia - Il sistema respiratorio. OpenStax CNX. philschatz.com.
- Cos'è la respirazione. Heath Hype.com. Copyright 2017 Healthhype.com
- Inc. ADAM Medical Encyclopedia. MedlinePlus. Copyright 1997-2017 ADAM medlineplus.gov.
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- Esplora come funzionano i polmoni. (2012) National Heart, Lung and Blood Institute - National Institutes of Health. Dipartimento della salute e dei servizi umani degli Stati Uniti. nhlbi.nih.gov.
- Respirazione efficace. Respirazione intelligente. Copyright 2014. smart-breathe.com