Apparato Respiratorio: Funzione, Trasporto Gas e Struttura Anatomica

Apparato Respiratorio

Appunti video estivo.

APPARATO RESPIRATORIO

• Innanzitutto bisogna capire a cosa serve la respirazione? La respirazione è fondamentale per il metabolismo. Questo lo si vede in un organismo animale e ovviamente in maniera più precisa in quello dell'essere umano in cui c'è bisogno un grande apporto di ossigeno che non servirà solo per alcuni processi come ad esempio la respirazione cellulare in cui è utilizzato per andare a bruciare gli zuccheri che noi introduciamo con la dieta, ma ci serve per produrre energia.
• come facciamo a prendere questo ossigeno e darlo alle cellule? Per quanto riguarda gli zuccheri ovviamente è tutto molto più intuitivo: noi mangiamo e questi zuccheri vengono scissi nel nostro apparato digerente. La quantità necessaria di questi zuccheri dunque viene presa dalla dieta e poi però deve essere bruciata con l'ossigeno. Questo ossigeno, noi sappiamo che lo prendiamo dall'atmosfera e cioè dall'aria che respiriamo (nell'aria che inaliamo c'è il 78% di azoto e solo il 21% di ossigeno e di conseguenza noi respiriamo dell'aria che tra l'altro non può neanche diffondere nel nostro corpo in maniera totalmente casuale ma questo ossigeno dovrà essere preso e trasportato poi alle cellule del nostro organismo).

Trasporto dell'Ossigeno

· chi è che fa questo? Lo fanno i globuli rossi. All'interno dei globuli rossi c'è una particolare proteina chiamata emoglobina, rappresentata con un cerchiolino giallo.

Nella prima immagine c'è questo globulo rosso con tanta emoglobina, una molecola dove al centro c'è il ferro che serve proprio ad agganciare l'ossigeno. Il ferro si ossida e si riduce a seconda che è legato o meno rispettivamente con l'ossigeno. Questo ferro all'interno dell'emoglobina serve a trattenere l'ossigeno e di conseguenza l'ossigeno arriva ai polmoni dove il sangue presente si lega e si aggancia all'emoglobina (cioè l'emoglobina stessa aggancia molto bene questo ossigeno grazie al ferro che contenuto dentro questa proteina).

RESPIRAZIONE Oxygen Red blood cel Hemoglobin molecule Oxygen from pulmonary alveolus Oxygen bonded to hemoglobin Oxygen released to cells

Nella seconda immagine è presente il globulo rosso con gli ossigeni agganciati all'emoglobina.Questa emoglobina è, una proteina molto particolare, perché quando si trova nel resto dell'organismo (nella prima immagine siamo nei polmoni e poi nelle altre immagini il globulo rosso va in giro per l'organismo) ed in particolare nei tessuti che hanno bisogno di ossigeno, questa emoglobina sgancia l'ossigeno e lo rilascia nei tessuti circostanti e quindi a tutte le cellule che ne hanno bisogno.

Precisazioni sui Globuli Rossi

Alcune precisazioni:

1. il globulo rosso è la cellula principale contenuta nel sangue: è quel tipo di cellula contenuto in proporzione maggiore nel sangue.
2. è fatta come un salvagente: è una specie di ciambella non completamente bucata in cui all' interno è contenuta l'emoglobina che a sua volta contiene il ferro.

tante volte si parla di carenza di ferro, di anemie. Il ferro è contenuto dentro l'emoglobina: ad esempio quando si ha la carenza di ferro può esserci un'emoglobina costruita male o magari dei globuli rossi difettivi che magari muoiono troppo presto.

1. Il globulo rosso non presenta il nucleo: è anucleato.
2. la molecola di emoglobina è una proteina costituita da quattro sub unità al cui centro c'è una atomino di ferro legato da un gruppo eme (cioè il gruppo che lega il ferro). Questo è contenuto dentro l'emoglobina che a sua volta è contenuta dentro il globulo rosso.

Hemoglobin Home EMOGLOBINA HC Red blood cell (erythrocyte) Hemoglobin molecule Heme b group

L'EMOGLOBINA SERVE A TRATTENERE L'OSSIGENO E PORTARLO IN GIRO PER IL CORPO.

Processo della Respirazione

L'intero processo della respirazione e cioè dello scambio gassoso tra atmosfera e il nostro organismo avviene in tre passaggi (cioè ci sono tre fasi che dobbiamo andare a studiare):

La ventilazione polmonare oppure chiamate anche respirazione generale che è semplicemente il flusso dell'aria da fuori a dentro i polmoni e viceversa, quindi il meccanismo respiratorio

L'intero processo della respirazione, e cioè degli scambi gassosi nell'organismo, avviene in tre passaggi:

BREATHING Onygen from pulmonary Romoves exames carbon dicxide Lung

La ventilazione polmonare, o respirazione generale: è il flusso d'aria dentro e fuori dai polmoni;

Carbon Scusate blood cell

Lo SCAMBIO POLMONARE: è lo scambio di gas che avviene tra gli alveoli polmonari e il sangue;

Carbor

Lo SCAMBIO SISTEMICO: è lo scambio di gas fra il sangue nei capillari e le cellule nei tessuti.❖

Lo scambio polmonare, cioè lo scambio di gas che avviene tra gli alveoli e il sangue quindi quello che avviene dentro il polmone ** Lo scambio sistemico, cioè lo scambio di gas (ossigeno e anidride carbonica) però questa volta non più nei polmoni ma nei tessuti quindi nelle cellule in giro per il nostro corpo.

Lo Scambio Polmonare

LO SCAMBIO POLMONARE PRESSIONI PARZIALI Le pressioni parziali dei gas si possono individuare come la concentrazione di quel gas (la quantità di tutti i gas). Spesso si parla di pressioni parziali che però sono direttamente proporzionali alla loro concentrazione: le pressioni sono importanti perché ciascun gas presente nel nostro organismo si diffonde dalle aree in cui ce n'è di più a quelle in cui ce n'è di meno, quindi da dove più concentrato a dove meno concentrato: detto in altri termini da dove la sua pressione parziale maggiore a quella in cui è minore.

a) Cosa accade nei polmoni e negli alveoli ? Nel polmone arriva l'aria che noi prendiamo da fuori dall' esterno, percorre tutte le vie respiratorie fino ad arrivare dentro il polmone. Dentro questo ci sono gli alveoli, o meglio intorno agli alveoli, passano i capillari cioè vasi sanguigni molto piccoli.

All'interno di un alveo arriva l'aria con una buona concentrazione di ossigeno (il 21% di ossigeno in quell'area e una bassa concentrazione di anidride carbonica cioè di CO2), dal capillare però passa del sangue che invece ha esattamente le concentrazioni opposte. Nel sangue che arriva derivante da tutto il corpo c'è tanta CO2 e poco ossigeno: allora succede che un gas passa da dove è più concentrato a dove è meno concentrato.

Le pressioni parziali sono importanti perché ciascun gas presente nell'organismo si diffonde dalle aree in cui la sua pressione parziale è maggiore a quelle in cui è minore.

SCAMBIO POLMONARE La respirazione esterna, detta scambio gassoso polmonare, comprende la diffusione di O2 dall'aria presente negli alveoli polmonari al sangue circolante nei capillari polmonari e la diffusione di CO2 nella direzione opposta.

Gas exchange between alveoli and capillaries to pulmonary vein from pulmonary artery capillary alveolar fluid membrane respiratory membrane (air) co 0. Oxygen diffuses into red blood cells Carbon dioxide diffuses into alveolus

Attenzione ad ogni respirazione non viene preso tutto l'ossigeno che arriva da fuori; semplicemente il sangue ne prende un pochino e rilascia un pochino di CO2 così che noi quando inspiriamo non è che andiamo a finire l'ossigeno e quando espiriamo non riempiamo l'aria di anidride carbonica semplicemente la percentuale di ossigeno diminuisce un po' e la percentuale di anidride carbonica aumenta un po'. Quando noi aspiriamo di conseguenza prima che moriamo asfissiati dentro una stanza ci vuole un bel po'perché con un'espirazione non si riempie la stanza di CO2.Sicuramente il tutto diventa leggermente diverso quando si fa sport perché lì l'affaticamento e la respirazione diventano un pochino più impegnativi.

LA RESPIRAZIONE ESTERNA DETTO SCAMBIO GASSOSO POLMONARE, COMPRENDE LA DIFFUSIONE DI O2 DALL' ARIA PRESENTE NEGLI ALVEOLI POLMONARI AL SANGUE CIRCOLANTE NEI CAPILLARI POLMONARI E LA DIFFUSIONE DI CO2 NELLA DIREZIONE OPPOSTA.

Lo Scambio Sistemico

LO SCAMBIO SISTEMATICO Un altro tipo è quello sistemico, cioè dopo che dai polmoni il sangue ha preso l'ossigeno e rilasciato la CO2 grazie al circolo sanguigno e quindi poi anche ai capillari chiamati sistemici (quando si dice qualcosa è sistemico vuol dire che è in tutto l'organismo) e cioè i capillari che si diffondono in tutto l'organismo ecco che quando arriva in

SCAMBIO SISTEMICO un tessuto che ha bisogno di ossigeno e Lo scambio di O2 e CO2 fra capillari sistemici e cellule dei tessuti è chiamato respirazione interna o scambio gassoso sistemico. quindi che una bassa concentrazione di La maggior parte dell'O2 è trasportato dall'emoglobina in forma di ossiemoglobina ...... all'interno dei globuli rossi; Capillari sistemici o la maggior parte della CO2 è b .. trasportata nel plasma CO2 sanguigno sotto forma di ioni bicarbonato. ossigeno nelle cellule ma un'alta concentrazione di CO2( perché queste cellule hanno fatto metabolismo e quindi hanno le sostanze di scarto) grazie a questa diffusione passiva dei Cellule dei tessuti sistemici: gas che vanno da dove sono più concentrati a dove lo sono meno ecco che è l'ossigeno che arriva dal capillare passa alle cellule e la CO2 che invece è molto concentrata dentro le cellule e poco nel capillare passa dalle cellule al capillare, quindi il capillare rilascia l'ossigeno e si porta via la CO2 che passerà dal cuore per poi essere mandato ai polmoni e riprendere questo ciclo.

Struttura dell'Apparato Respiratorio

Struttura apparato respiratorio Strutturalmente l'apparato respiratorio consiste di due parti:

• PARTE SUPERIORE: comprende il naso, la faringe e le strutture associate
• PARTE INFERIORE: comprende la laringe, la trachea e i polmoni e bronchi

Strutturalmente l'apparato respiratorio consiste in due parti: la parte superiore: comprende il naso, la faringe e le strutture associate;

Naso Cavità nasale Cavità orale Faringe - Laringe Trachea Bronco principale destro Polmoni -

la parte inferiore: consiste di laringe, trachea, bronchi e polmoni.

Il Naso

IL NASO Il naso ha una porzione esterna visibile che consiste di osso e cartilagine e presenta due aperture dette narici. FUNZIONI: · filtrazione, riscaldamento e umidificazione dell'aria che noi inspiriamo · rilevamento degli stimoli olfattivi (quindi ci fanno percepire gli odori) · modulazione delle vibrazioni dei suoni espressivi (ovviamente nella nostra specie in cui il linguaggio è importantissimo e fondamentale perché ci permette di comunicare, di tramandarci la cultura

NASO Il naso ha una porzione esterna visibile che consiste di osso e cartilagine e presenta due aperture dette narici. Le strutture interne hanno tre funzioni: filtrazione, riscaldamento e umidificazione dell'aria inspirata; rilevamento degli stimoli olfattivi; FOSSE NASALI modulazione delle vibrazioni dei suoni espressivi.

ODORE e le informazioni per eseguire determinate attività l'espressione vocale ha una funzione fondamentale di conseguenza funzione fondamentale la fa anche la cavità nasale).

La Faringe (Gola)

LA FARINGE (GOLA) La faringe detta anche semplicemente gola, è un condotto a forma di imbuto, comune sia l'apparato respiratorio che è quello digerente: cioè sostanzialmente e il fondo della bocca. Da lì si uniscono la cavità nasale con quella boccale e ovviamente di lì può passare sia l'aria che respiriamo ma anche il cibo. Oltre a essere una via di transito per aria e cibo, costituisce una camera di risonanza per i suoni emessi durante la fonazione e tra l'altro ospita le tonsille.

La faringe, o gola, è un condotto imbutiforme comune all'apparato respiratorio e digerente. Oltre a essere una via di transito per aria e cibo costituisce una camera di risonanza per i suoni emessi durante la fonazione e ospita le tonsille.

La laringe, dove sono presenti le corde vocali, è un organo cavo a forma di piramide triangolare di cartilagine, rivestito di mucosa che connette la faringe alla trachea.

Epiglottide Laringe Osso ioide Cartilagine tiroidea Piega vestibolare Cartilagine circoide Corde vocali Trachea Cartilagini corniculate faringe labbra Vista frontale Vista endoscopica lingua esofago laringe trachea

ZONA OLFATTIVA NERVO OLFATTIVO MUCOSA OLFATTIVA cavità orale