L'apparato respiratorio

Cosa è
L’apparato respiratorio è il sistema di organi preposti alla respirazione.
La respirazione di svolge in due fasi distinte: attraverso uno scambio di gas fra il sangue e l'ambiente esterno (respirazione esterna), e fra il sangue e i tessuti del corpo (respirazione interna).

A cosa serve
Lo scopo della respirazione esterna è quello di mantenere uno scambio costante fra i gas contenuti nell'atmosfera e quelli del sangue. Questo scambio avviene attraverso il passaggio di ossigeno dall'aria al sangue e di anidride carbonica dal sangue all'aria. La respirazione esterna è dunque un processo di modificazione chimica dell'aria inspirata da quella espirata. Il processo modifica anche la temperatura dell'aria, dato che l'ossigeno giunge ai polmoni riscaldato dal passaggio per le vie aeree, mentre l'anidride carbonica viene eliminata con una temperatura vicina a quella corporea. L'aria espirata è ricca di vapore acqueo.
La respirazione interna ha la finalità di nutrire i tessuti e le cellule del nostro corpo con l'ossigeno, indispensabile per il loro mantenimento. La respirazione interna avviene all'interno degli organi: il sangue, percorrendo le arterie penetra in essi attraverso la rete dei vasi capillari. Passando attraverso le pareti di questi, il sangue e i tessuti entrano in contatto, scambiano ossigeno e anidride carbonica.

Come funziona
La respirazione esterna è caratterizzata dal respiro. Questo atto si compone di due momenti: l'inspirazione, che permette l'introduzione dell'aria nei polmoni, e l'espirazione, che ne permette l'emissione. Durante l'inspirazione, l'aria penetra attraverso il naso, percorre laringe e bronchi e arriva agli alveoli polmonari. Qui avviene lo scambio dei gas fra l'aria e il sangue che circola nei capillari. Nell'espirazione, l'aria segue la stessa via, ma in senso contrario.
Il meccanismo con cui si svolgono nei polmoni gli scambi gassosi è spiegabile in base a una legge fisica. Il sangue venoso che giunge ai polmoni è povero d'ossigeno e ricco di anidride carbonica. Quando sangue e aria entrano in contatto, i gas tendono a spostarsi dal punto a pressione parziale maggiore verso il punto a pressione parziale minore. L'ossigeno degli alveoli polmonari al sangue, e l'anidride carbonica dal sangue all'aria degli alveoli.
L'inspirazione è caratterizzata da movimenti muscolari che dilatano il torace.

Le coste e lo sterno s'innalzano e il diaframma si contrae. Le viscere vengono spinte verso il basso e così l'addome sporge leggermente all'infuori. Mentre durante la respirazione esterna il sangue, nei polmoni, s'impadronisce dell'ossigeno dell'aria inspirata, durante la respirazione interna cede questo ossigeno ai tessuti e riceve anidride carbonica. Questa percorrerà la circolazione venosa fino ai polmoni e, dal lì, verrà emessa con l'espirazione. Durante l'espirazione il diaframma si decontrae sollevandosi, le coste e lo sterno tornano in posizione di quiete.

In questo modo i polmoni si retraggono e l'aria viene spinta all'esterno.
L'attività ritmica respiratoria dipende dalla funzione coordinatrice di un centro nervoso che ha sede nel bulbo, la parte più elevata del midollo spinale. L'attività del centro respiratorio è automatica, ma può essere eccitata da stimoli esterni: si può quindi parlare di stimolazione riflessa. La stimolazione del centro respiratorio è dovuta all'azione dell'anidride carbonica che si accumula del sangue, alla mancanza di ossigeno nel sangue, all'aumento della temperatura corporea o al lavoro muscolare.