Respirazione polmonare
Il processo di respirazione polmonare
I globuli rossi, presenti nel sangue, contengono emoglobina, un pigmento di colore rosso, con atomi di ferro.
Dotato di notevole affinità nei confronti dell'emoglobina, l'ossigeno si combina con questa a livello degli alveoli polmonari e forma ossiemoglobina: l'ossigeno si unisce, in particolare, con il ferro.
Ma si tratta di un composto instabile, e l'ossigeno, che ha più affinità con la sostanza protoplasmatica, abbandona l'emoglobina, non appena entra in contatto, per mezzo della circolazione sanguigna, con le cellule dell'organismo.
È facile comprendere l'importanza dell'emoglobina nell'ossigenazione del sangue. Basti dire che, mentre il sangue, privo di emoglobina, trasporta soltanto l'1-2% di ossigeno, l'emoglobina ne trasporta il 17%: 40 volte di più. In altre parole, se non potessimo disporre di questo pigmento, con l'ossigeno che porta con sé, avremmo bisogno di 150 litri di sangue, anziché dei 4-5 litri che circolano nel corpo.
Produzione di calore e di energia
L'ossigeno, elemento necessario alla combustione, passa dal sangue alle cellule: queste lo utilizzano per bruciare gli elementi incorporati nel loro protoplasma, in primo luogo, i lipidi (grassi) e i carboidrati, anche se non tutti forniscono simili quantità di calore.
Dalla combustione di tali sostanze deriva, insieme alla produzione di composti di scarico, la formazione di anidride carbonica che passa al sangue per essere espulsa dai polmoni (espirazione). Si tratta di combustioni esotermiche che liberano, sotto forma di calore, una certa quantità di energia.
Con questi processi di ossidazione l'ossigeno porta alla produzione di quantità di energia (anche notevoli) immagazzinate sotto particolari forme (ATP = adenosina trifosfato), da utilizzare nelle attività della cellula.
Respirazione polmonare. Gli alveoli sono piccole cavità poste lungo le pareti dei condotti alveolari, all'estremità dei bronchioli (piccole diramazioni terminali dei bronchi all'interno dei polmoni); rappresentano l'unità funzionale del polmone dove avviene lo scambio dei gas (ossigeno e anidride carbonica) tra il sangue dei capillari polmonari e l'aria che è presente negli alveoli.
Il massimo dei processi ossidativi, e quindi il massimo consumo di ossigeno, si verifica nell'attività muscolare in fase di sforzo. In questa occasione si ha anche, la massima produzione di anidride carbonica.
Meccanismo della respirazione polmonare
Nella respirazione polmonare si distinguono due fasi successive: una fase inspiratoria, in cui l'aria è immessa nei polmoni, e una fase espiratoria, in cui l'aria è espulsa. La frequenza dei due movimenti è detta ritmo respiratorio. Il meccanismo che presiede a questo movimento è dato dalla contrazione dei muscoli intercostali e del diaframma.
Inspirazione
È un fenomeno attivo, che vede i muscoli intercostali in accorciamento, e le costole in sollevazione (a parte la prima costola che è fissa). Nel medesimo tempo il diaframma, che in stato di riposo prende forma di cupola, si contrae, si appiattisce e permette, spingendo in basso il sacco intestinale, la dilatazione e l'allungamento della gabbia toracica; si verifica in tal modo l'espansione dei polmoni e l'immissione, attraverso le vie del naso, della trachea e dei bronchi, di aria esterna.
Espirazione
È la fase che segue immediatamente alla inspirazione; è fenomeno soprattutto passivo, di rilasciamento: il diaframma torna a curvarsi e a riprendere la sua forma di riposo; la gabbia toracica si riduce, comprimendo i polmoni che sono costretti ad espellere l'aria.
All'interno dei polmoni rimane la cosiddetta "aria residua" (1 litro contro i 5 e mezzo che rappresentano la sua capacità totale).
Fasi della respirazione polmonare: inspirazione ed espirazione.
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