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Attivazioni Biologiche
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Il Dizionario*

Respirazione

La respirazione è la funzione mediante la quale gli esseri viventi (unicellulari e pluricellulari) prendono ossigeno dall'ambiente nel quale vivono e rilasciano il diossido di carbonio che deriva dall'attività cellulare. La maggior parte dell'energia necessaria per vivere proviene dalle reazioni chimiche che avvengono all'interno delle cellule. Perché questo sia possibile, gli esseri umani possiedono un sistema respiratorio più completo di altri (dato il numero considerevole di cellule che formano il suo organismo), associato inoltre, con il sistema di trasporto dell'ossigeno e anidride carbonica alle e dalle cellule: il sistema circolatorio. L'aria atmosferica, ricca di ossigeno, penetra nei polmoni, nei cui alveoli si produce il passaggio di questo gas al sangue. Il diossido di carbonio, prodotto dalle cellule, viene trasportato dal sangue fino ai polmoni per essere espulso.

Gli organi del sistema respiratorio svolgono anche altre funzioni annesse: la fonazione, l'olfatto, la termoregolazione mediante la dispersione di calore durante la respirazione, l'escrezione di gas specifici, la regolazione dell'equilibrio acido-base e della pressione sanguigna.

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La respirazione

La respirazione, al pari della digestione, è un processo di entrata e uscita. Vale a dire che compito principale del sistema respiratorio è permettere l'ingresso dell'aria atmosferica e espellerla dal corpo dopo avere effettuato gli interscambi gassosi corrispondenti.

Il controllo nervoso della respirazione

La respirazione è regolata da un centro nervoso, situato nel bulbo rachideo.
Il centro respiratorio invia impulsi al diaframma ed ai muscoli intercostali. Essi si contraggono e provocano una inalazione. La dilatazione polmonare stimola i recettori dei nervi sensitivi, inseriti nelle pareti polmonari. Da qui partono degli stimoli che inibiscono il centro respiratorio. Di conseguenza i muscoli respiratori si rilassano e i polmoni tornano alla loro posizione originale. Il risultato di questo meccanismo è la espirazione.

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Il processo respiratorio comprende tre tappe
Ventilazione polmonare Entrata di aria nei polmoni e sua successiva uscita Meccanica respiratoria
Respirazione esterna Interscambio di gas tra alveolo e il sangue Ematosi
Respirazione interna Interscambio di gas tra il sangue e le cellule Respirazione cellulare
Strutture che collaborano alla respirazione Caratteristiche Funzione
Diaframma È un muscolo scheletrico che divide il corpo in due cavità: la cavità addominale e quella toracica. Durante la inspirazione, appiattisce e aumenta il diametro verticale della cassa toracica.
Muscoli intercostali È un gruppo di muscoli che si trova tra le costole, in ambo i lati della cassa totacica Si contraggono e si rilassano durante i movimenti respiratori. Al contrarsi aumentano il diametro anteroposteriore e trasversale della gabbia toracica
Muscoli addominali Sono muscoli che formano la parete addominale Spingono il diaframma verso l'alto e comprimono la cavità addominale

La respirazione meccanica

Si denomina così il processo ciclico che mantiene costante la quantità di aria nei polmoni. Comporta due fasi: la inspirazione, che introduce l'aria atmosferica nei polmoni e la espirazione che la espelle. Per queste funzioni il sistema respiratorio conta sulle strutture annesse: il diaframma, i muscoli intercostali e i muscoli addominali sono quelli che svolgono le funzioni più importanti (vedi tabella qui sopra).
Il diaframma è un setto di tessuto muscolare e tendinoso che divide la cavità toracica da quella addominale. Le fibre muscolari periferiche si riuniscono in un tendine centrale, che è incaricato di andare verso il basso ed ampliare il volume della cassa toracica. Il diaframma presenta una serie di forami attraverso i quali passano diverse strutture come l'aorta, l'esofago, la vena cava inferiore.
I muscoli intercostali si trovano tra le costole e formano la parete toracica.

Ematosi e respirazione cellulare

L'ematosi consiste nell'interscambio gassoso tra il sangue e l'aria alveolare. I capillari sanguigni (ramificazioni delle arterie polmonari) giungono agli alveoli polmonari con sangue carbossigenato. I gas attraversano gli epiteli polmonari e i capillari per diffusione passiva, ovvero passano dal luogo a maggior concentrazione a quello a minore concentrazione:

  1. Il sangue che giunge a ciascun alveolo per mezzo dei capillari arteriosi (ramificazioni della arteria polmonare) è carico di anidride carbonica (povero di ossigeno).
  2. L'aria alveolare è ossigenata (povera di CO2).
  3. Per diffusione l'ossigeno passa dall'alveolo al sangue dei capillari venosi e, successivamente, attraverso le vene polmonari giunge al cuore che lo spinge a tutto il corpo.
  4. Per diffusione, l'anidride carbonica passa dai capillari arteriosi all'alveolo, poi attraverso le vie aeree risale all'esterno durante l'espirazione.

Respirazione cellulare

Tra il sangue e i tessuti corporei si produce un interscambio gassoso somigliante a quello dell'ematosi. In questo caso l'ossigeno si diffonde dal sangue, dove è in concentrazione maggiore, verso la cellula e l'anidride carbonica va dalla cellula al sangue.

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