L'Apparato Respiratorio: Scambi Gassosi, Anatomia e Respirazione Aerobica vs Anaerobica
La respirazione comprende l'intero processo di consegna ossigeno alle cellule e rimozione anidride carbonica. Coinvolge ventilazione, respirazione esterna, trasporto, respirazione interna.
Tipi di Respirazione Cellulare
- Respirazione aerobica: Usa O₂ nei mitocondri; produce ~30-32 ATP/glucosio via glicolisi, ciclo Krebs, fosforilazione ossidativa.
- Respirazione anaerobica (glicolisi + fermentazione): Senza O₂; produce 2 ATP/glucosio; genera lattato (muscolo) o etanolo/CO₂ (lievito).
Anatomia Apparato Respiratorio
- Vie aeree superiori: Naso, faringe, laringe – filtrano, riscaldano, umidificano aria.
- Vie aeree inferiori: Trachea → bronchi → bronchioli → alveoli (≈300 milioni, 70 m² superficie).
- Polmoni: Destro (3 lobi), sinistro (2 lobi); membrane pleuriche permettono espansione senza attrito.
- Diaframma e intercostali: Muscoli inspiratori primari; contrazione aumenta volume toracico, abbassando pressione intrapolmonare.
Scambi Gassosi (Respirazione Esterna)
Alla membrana alveolo-capillare, O₂ diffonde nel sangue capillare polmonare (legandosi emoglobina), CO₂ diffonde fuori. Guidato da gradienti pressione parziale (PₐO₂ ≈ 100 mmHg, PₐCO₂ ≈ 40 mmHg).
Trasporto e Respirazione Interna
- O₂: 98% legato a Hb, 2% disciolto. Consegnato ai tessuti; diffonde in cellule per fosforilazione ossidativa.
- CO₂: 70% come bicarbonato (HCO₃⁻), 23% carbamino-Hb, 7% disciolto. Convertito a H₂CO₃ via anidrasi carbonica; esalato.
Regolazione
Chemorecettori centrali (midollari) e periferici (corpi carotidei/aortici) rilevano pH, PaCO₂, PaO₂; regolano frequenza/profondità respiratoria. Centri superiori permettono controllo volontario.
Una respirazione efficiente sostiene la produzione energetica cellulare e l'omeostasi acido-base.