L’insieme degli organi che hanno il compito di procurare l’ossigeno per le cellule e di eliminare il diossido di carbonio prodotto dalla respirazione cellulare costituisce l’apparato respiratorio.

L’apparato respiratorio comprende le vie respiratorie (naso, faringe, laringe, trachea e bronchi) e i polmoni, che si trovano nella cavità toracica, vicino al cuore, e sono rivestiti dalla pleura.

I polmoni non sono muscoli, perciò per aumentare e diminuire di volume ogni volta che l’aria entra ed esce hanno bisogno dei movimenti della gabbia toracica. Questi movimenti sono regolati dai muscoli intercostali e dal diaframma, che allargano e restringono la gabbia toracica. L’inspirazione consente l’ingresso di aria ossigenata nei polmoni, invece l’espirazione permette di eliminare l’aria ricca di diossido di carbonio.

I bronchi

A livello della quinta vertebra toracica, la trachea si divide nei due bronchi, che penetrano nei polmoni. I bronchi si suddividono poi in rami sempre più sottili, i bronchioli, che formano l’albero bronchiale. Nelle pareti dei bronchioli è presente del tessuto muscolare liscio che consente loro di dilatarsi e di restringersi. Il tragitto dell’aria termina negli alveoli, minuscoli sacchetti circondati da centinaia di sottilissimi capillari. Qui hanno luogo gli scambi di gas tra l’aria e il sangue. La mucosa che riveste l’interno della trachea e dei bronchi è formata da cellule provviste di ciglia, che vibrano dal basso verso l’alto per espellere le particelle intrappolate nel muco prodotto dalla mucosa stessa.

Alveoli

A livello polmonare, gli scambi gassosi avvengono per diffusione fra l’aria contenuta negli alveoli e il sangue della rete di capillari che ricopre la superficie esterna degli alveoli stessi.

L’ossigeno passa dall’aria al sangue, dove è meno concentrato; il diossido di carbonio, al contrario, dal sangue all’aria.

Inspirazione ed espirazione

L’inspirazione è un processo attivo, in cui il diaframma si abbassa e i muscoli intercostali si sollevano La cavità toracica si espande e provoca un aumento del volume polmonare. La pressione all’interno dei polmoni diminuisce, richiamando aria dall’esterno L’inspirazione dura fino a quando la pressione polmonare non diventa uguale alla pressione atmosferica. L’espirazione è un processo passivo, che dipende dalla naturale elasticità

dei polmoni: quando il diaframma e i muscoli intercostali si rilasciano, il volume della cavità toracica diminuisce e i polmoni tornano alle condizioni di riposo. Il volume polmonare si riduce e l’aria fluisce all’esterno.

Il controllo nervoso della respirazione

Nel caso di gravi traumi che danneggiano il midollo allungato, una zona situata fra il midollo spinale e il cervello, la respirazione si arresta. Ciò dimostra che, a differenza di quanto accade per il battito cardiaco, l’attività respiratoria è controllata dal sistema nervoso centrale, che regola la contrazione dei muscoli intercostali e del diaframma.

I centri di controllo della respirazione, che determinano il ritmo normale del respiro, sono collocati nel midollo allungato.

Il midollo allungato regola la profondità e la frequenza del respiro, in base alle necessità di assumere ossigeno e di eliminare diossido di carbonio: per esempio, quando vai in bicicletta la tua frequenza respiratoria aumenta perché i centri di controllo mandano più stimoli ai muscoli respiratori.

Adesso che avete ripassato i concetti principali della respirazione potete svolgere questo breve test di 10 domande per verificare le vostre conoscenze.