Apparato Respiratorio - Fisiologia

Scambio dei Gas

Come già detto, il naso, la faringe, la laringe, la trachea e gli stessi bronchi e brochioli non partecipano alla seconda fase, quella dello scambio dei gas , ma hanno solo il compito di trasportare aria ossigenata agli alveoli polmonari e di rimuovere da questi l'aria satura di anidride carbonica. L'effettivo scambio di gas avviene negli alveoli all'interno dei polmoni.

I polmoni

Durante la normale respirazione i polmoni si espandono e si contraggono facilmente e ritmicamente all'interno della gabbia toracica. Per facilitare questo movimento e lubrificare le parti che si muovono, ogni polmone è avvolto in una membrana umida e liscia composta di due strati (la pleura ). Lo strato esterno della membrana è addossato alla gabbia toracica. Tra i due strati esiste uno spazio virtuale (spazio pleurico ) che permette agli strati di scorrere delicatamente l'uno sull'altro. La più piccola unità polmonare visibile a occhio nudo è il lobulo . Un lobulo è costituito da uno o più bronchioli, da rami arteriosi e venosi del circolo bronchiale e da migliaia di alveoli.

Gli alveoli L'alveolo, delle dimensioni di circa 1/10mm, possiede una esilissima parete epiteliale intorno alla quale capillari estremamente sottili trasportano sangue povero di ossigeno. Nel complesso i due polmoni possiedono circa 300 milioni di alveoli che gli conferiscono l'aspetto di una spugna porosa. L'enorme numero di alveoli spiega per quale ragione è indispensabile un sistema bronchiale così ramificato in grado di distribuire l'aria in modo uniforme in un simile labirinto. Gli alveoli, distribuiti a grappolo d'uva attorno a un bronchiolo terminale, sono completamente avvolti da un fittissimo intreccio di microscopici capillari.


         

Fig. 1 - disposizione a grappolo degli alveoli                                      Fig. 2 -   Scambi gassosi a livello alveolare


Poiché lo spessore delle pareti alveolari e dei capillari non è mai superiore a quello di una cellula, l'aria viene a trovarsi vicinissima al sangue circolante. Le cellule epiteliali degli alveoli sono ricoperte in permanenza da una sottile pellicola liquida, nella quale i gas possono sciogliersi e diffondere così attraverso le membrane. Il sangue che irrora gli alveoli è quello pompato ai polmoni dal ventricolo destro del cuore dopo aver completato il suo giro per tutto il corpo. Esso è perciò povero di ossigeno (consumato dalle cellule) e ricco di diossido di carbonio (prodotto dalle cellule). Il processo chimico dello scambio di gas avviene "per diffusione": una sostanza "diffonde" sempre da A a B se la sua concentrazione è più alta in A che in B . Negli alveoli quindi la concentrazione di ossigeno (100-110mmHg) è più bassa di quella dell'aria ispirata e più alta di quella del sangue dei capillari circostanti. Nel caso del diossido di carbonio la differenza è piccola, ma è sufficiente, grazie alla buona diffusibilità di questo gas, a eliminare l'anidride carbonica prodotta.

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