l’apparato respiratorio. la prima cosa che ciascuno di noi fa, appena nasce, è… …respirare!...
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L’APPARATO RESPIRATORIO
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La prima cosa che ciascuno di noi fa, appena nasce, è…
…respirare!
Da quel momento continua a respirare, giorno e notte, per tutta la vita, fino a quando, esalando l’ultimo respiro, muore.
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Età e frequenza degli atti respiratori
(atti respiratori al minuto)
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Moto e frequenza degli atti respiratori
(atti respiratori al minuto)
Completa tu la tabella!
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Respirare è un atto così naturale che pare assurdo chiedersi perché si respira!
Eppure la domanda non è banale!
Perché è necessario respirare?
Per trovare la riposta, cerchiamo di capire, innanzitutto,
in cosa consiste la respirazione.
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Gas Aria inspirata Aria espirata
N2 78 ml 78 ml
O2 21 ml 16 ml
CO2 0,04 ml 4 ml
H2O 0,7 ml 6 ml-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
TOTALE 100 ml circa 104 ml
circaNo: l’aria in uscita ha meno O2 e più CO2 e H2O!
Quando si respira si inspira aria e poi la si espira, circa 12 – 14 volte al minuto. Ma… si tratta sempre della stessa aria?
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… e si libera biossido di carbonio e acqua!
Espirare
CO2
Inspirare
O2
Dunque, respirando si trattiene ossigeno…
H2O
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Dove avviene questo scambio?
Per rispondere seguiamo il percorso seguito dall’aria, ovvero analizziamo l’
apparato respiratorio,
che è costituito dalle
vie aeree
e dai
polmoni.
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Le vie aeree
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Palato duro
Cavità orale
Lingua
MandibolaEpiglottide
TracheaEsofago
Corde vocali
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Laringe
Faringe
Trachea
Bronchi
Bronchioli
Diaframma
Cavità nasali
Polmonedestro
Polmonesinistro
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Lungo le vie aeree di conduzione, l’aria è preriscaldata, umidificata (per contatto con il liquido che bagna la mucosa) e depurata (il muco trattiene la polvere, poi eliminata attraverso il meccanismo di scala mobile mucociliare).
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Visione superficiale
L’epitelio respiratorio
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Laringe
Trachea
Cartilaginitracheali
Bronchiprimari
Bronchisecondari
Esofago
Cartilaginitracheali
La trachea e i bronchi
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Attraverso la faringe passano sia l’aria sia il cibo.
La laringe è costituita da cartilagine; ci sono il pomo di Adamo, l’epiglottide, le corde vocali.
La trachea e i bronchi sono dotati di anelli cartilaginei per evitarne il collasso.
Dai bronchi primari si dipartono 23 generazioni di condotti secondari fino agli alveoli.
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Anatomia della trachea
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I polmoni
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I polmoni sono situati nella gabbia toracica; sono costituiti da tessuto elastico.
Il polmone destro è diviso in 3 lobi, quello sinistro è diviso in 2 lobi ed è più piccolo.
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Apice
Arteriepolmonari
Ilo
Bronchiprimari
VenepolmonariBase
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Il meccanismo della respirazione
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Ogni polmone è avvolto da una membrana, la pleura, formata da due foglietti.
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Nello spazio tra i due foglietti, detto cavità pleurica, è contenuto un velo di liquido (2 ml) che mantiene i foglietti adesi e ne consente lo scivolamento.
Liquido pleurico
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I polmoni non hanno strutture di sostegno o muscolari: la variazione del loro volume dipende dai movimenti della gabbia toracica. Nell’inspirazione si abbassa il diaframma, si contraggono i muscoli intercostali, si sollevano le coste; di conseguenza aumenta il volume della cavità toracica e dei polmoni che vi aderiscono con le pleure.
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L’aria si muove dai punti in cui la pressione è maggiore verso quelli in cui la pressione è minore.
Quando il volume della gabbia
toracica aumenta
La pressione all’intermo dei
polmoni diminuisce
l’aria entra
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Tirando il fondo verso il basso cosa succede?
Spingendo il fondo verso l’alto cosa succede?
Un modello di polmoneBottiglia = Gabbia toracica
Palloncino = PolmoneFondo = Diaframma
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Lo scambio dei gas
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Ad ogni inspirazione circa 0,5 litri di aria (volume corrente) si diluiscono nei 2,3 litri d’aria già contenuti nei polmoni giungendo infine nei lobuli polmonari, piccole cavità formate a loro volta da numerose cavità ancora più piccole, dette alveoli...
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Alveoli
Cavità pleurica
Pleura parietale
Pleura viscerale
Epitelio respiratorio
Il lobulo polmonare
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Gli alveoli
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Negli alveoli avvengono gli scambi gassosi tra aria e sangue:
entra ossigeno (O2)
esce biossido di carbonio (CO2).
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Surfactante
EpitelioalveolareLamine basali
fuse
Endotelio
AlveoloCapillari
L’epitelio alveolare
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Il trasporto dei gas
I gas sono trasportati nel sangue da una proteina globulare detta emoglobina...
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...contenuta in cellule particolari dette globuli rossi...
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...i quali, scorrendo con il sangue lungo le vene polmonari arrivano al cuore.
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Dal cuore sono spinti lungo le arterie, le arteriole ed i capillari dove scorrono lambendo tutte le cellule del corpo.
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Qui avviene un nuovo scambio: i globuli rossi cedono alle cellule l’ossigeno e ricevono da esse biossido di carbonio.
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Un capillare ha un diametro di circa 5 micron, il globulo rosso, invece, di 7 micron, più grande del diametro del capillare attraverso il quale deve passare: questo per “obbligare” il globulo rosso a rallentare il suo passaggio attraverso il capillare. La piccola cellula avrà così modo di effettuare meglio la consegna dell'ossigeno ai tessuti e il prelievo dell'anidride carbonica dagli stessi.
Globuli rossi che attraversano un capillare.
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Ed ora torniamo alla domanda iniziale:
perché viene trattenuta dalle cellule una certa quantità di ossigeno e perché esse cedono biossido di carbonio?
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Per ricavare energia dal cibo!
Il cibo infatti, in particolare il glucosio, contiene energia potenziale chimica che si libera quando viene ossidato nelle cellule.
E’ questa la vera respirazione!
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Possiamo dire allora che per respirazione si intendono in realtà due processi diversi:
La respirazione interna o cellulare
La respirazione esterna o polmonare
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La respirazione polmonare serve a fornire ossigeno per la respirazione cellulare, che ha lo scopo di produrre energia.
La respirazione cellulare
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FOTOSINTESI
Anidride Carbonica+Acqua+Energia
Glucosio+Ossigeno
RESPIRAZIONE
Glucosio+Ossigeno
Anidride Carbonica+Acqua+Energi
a
Le reazioni chimiche della respirazione e della fotosintesi sono una l’inversa dell’altra
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Concentrazione di CO2 nel sangue durante il giorno.
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Non fumatore
Fumatore
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Mappa concettuale