1 L'apparato respiratorio

Perché respiriamo? 
Dove va l’aria che respiriamo? 
Come sono fatti i polmoni? 

Il nostro organismo ha incessantemente bisogno di ossigeno (O₂) per “bruciare” le sostanze nutritive provenienti dagli alimenti, in modo da ricavare l’energia necessaria allo svolgimento delle funzioni vitali. Con altrettanta continuità e rapidità deve liberarsi dell’anidride carbonica (CO₂), prodotta come sostanza di scarto dalle reazioni chimiche che avvengono nelle cellule.
Respirare significa proprio questo: rifornire l’organismo di ossigeno atmosferico sempre nuovo ed espellere l’anidride carbonica.

RESPIRAZIONE POLMONARE E CELLULARE

Il processo attraverso il quale l’aria, ricca di ossigeno, entra dal naso, percorre una serie di cavità e di canali e giunge ai polmoni, seguita da altra aria ricca di anidride carbonica che fa il percorso inverso, è detto respirazione polmonare. Si tratta di un’azione ben visibile, anche se lo scambio tra ossigeno e anidride carbonica che avviene all’interno dei polmoni non è direttamente osservabile.
Contemporaneamente alla respirazione polmonare, o esterna, un numero enorme di altri processi di respirazione hanno luogo su scala microscopica in tutte le cellule dell’organismo: in ognuna di esse, infatti, l’ossigeno portato dal sangue è necessario per trasformare l’energia fornita dagli zuccheri in una forma di energia utilizzabile dalla cellula per compiere le diverse funzioni. 

LE VIE RESPIRATORIE E I POLMONI

L’aria entra nel naso attraverso le narici e giunge alle cavità nasali, due canali coperti di peli, irrorati da una fitta rete di capillari sanguigni (1) e rivestiti di muco. Peli e muco filtrano l’aria, trattenendo le impurità; i capillari sanguigni la riscaldano portandola alla temperatura corporea. L’aria che entra dalla bocca, invece, non viene filtrata: è importante quindi inspirare l’aria (ossia farla entrare) dal naso.
Depurata, umidificata e riscaldata, l’aria passa dalle cavità nasali alla faringe, un canale che comunica con la bocca e che fa parte anche dell’apparato digerente. 

Da qui scende nella laringe (2), un organo mobile a forma di imbuto rovesciato, costituito da cartilagini e legamenti, che serve per la respirazione ma anche alla produzione di suoni (qui si trovano infatti le corde vocali) e alla deglutizione.
Dalla laringe l’aria passa nella trachea, un tubo elastico lungo circa 12 cm, tenuto sempre ben aperto da una serie di anelli di cartilagine sovrapposti; questi anelli sono a forma di “C”, aperti posteriormente in modo da permettere all’esofago di dilatarsi per consentire il passaggio del cibo. Nella trachea l’aria viene ulteriormente filtrata dal muco e dalle ciglia del tessuto epiteliale da cui è rivestita internamente.
Nella sua parte terminale la trachea si biforca in due rami, i bronchi, ciascuno dei quali forma un polmone.

I bronchi si ramificano a loro volta in canalini sempre più piccoli e sottili fino a formare i bronchioli, i quali possono avere un diametro di appena 1 mm.
I bronchioli hanno una parete sottilissima e terminano in un grappolo di alveoli, strutture simili a piccoli palloncini. L’insieme degli alveoli costituisce il polmone (3).
L’uomo possiede due polmoni (destro e sinistro), uno per ciascuno dei due bronchi principali in cui si suddivide la trachea. In mezzo ai polmoni si trova il cuore; poiché il cuore è leggermente spostato a sinistra, il polmone sinistro, per fargli spazio, è un po’ più piccolo del destro (è suddiviso in due parti, o lobi, invece che in tre come il destro).

Essendo costituiti da centinaia di milioni di alveoli – in un polmone umano se ne contano oltre 300 milioni – i polmoni hanno un aspetto spugnoso (4).
Ciascuno di essi è avvolto da una membrana, la pleura, che è formata da due sottili strati (detti foglietti) separati da uno spazio ripieno di un liquido lubrificante (5), il liquido pleurico; la pleura e il liquido pleurico permettono ai polmoni di dilatarsi senza creare attrito con la cassa toracica che li contiene.

    SCIENZE +     La parola passa... per la laringe!

L’importanza delle vie aeree è legata anche al loro ruolo nella fonazione, ossia nell’articolazione di suoni e parole. Un ruolo essenziale è svolto dalla laringe, nella cui cavità interna sono situate due lamine, o pieghe, di tessuto elastico, collegate a cartilagini e a muscoli che ne regolano la tensione: sono le corde vocali, che si separano quando respiriamo (a), e si avvicinano andando in tensione quando parliamo (b). I suoni emessi, più o meno intensi a seconda della pressione della corrente d’aria che esce dai polmoni, sono tanto più acuti quanto più le estremità delle corde vocali sono ravvicinate. 

Ad articolare i suoni e a trasformarli in parole provvedono poi le posizioni delle labbra, della lingua e del palato, mentre la faringe funziona da “cassa di risonanza”.
La lunghezza, lo spessore, il grado di tensione delle corde vocali e la conformazione generale delle vie aeree determinano il timbro, cioè la qualità della voce dei singoli individui.