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Funzioni respiratorie

L’energia prodotta dalla respirazione cellulare si ottiene consumando ossigeno e producendo anidride carbonica. Nei piccoli organismi, come i batteri, questo processo di scambio di gas è svolto interamente dalla diffusione semplice. Nei grandi organismi, come l’uomo, questo non è possibile. La respirazione negli organismi multicellulari è possibile grazie ad un efficiente sistema circolatorio, tramite il quale i gas arrivano anche nelle parti più piccole e profonde del corpo, al contrario del sistema respiratorio, che coglie l’ossigeno dall’atmosfera e lo diffonde nel corpo, da dove viene distribuito rapidamente in tutto l’apparato circolatorio.

Nei vertebrati, la respirazione avviene in una serie di passi. L’aria passa per le vie respiratorie, che nei rettili, negli uccelli e nei mammiferi consistono nel naso; la faringe; la laringe; la trachea; i bronchi e i bronchioli; infine vi sono gli ultimi branchi dell’albero della respirazione. I polmoni dei mammiferi sono una fitta grata di alveoli, i quali forniscono un’enorme area di superficie per lo scambio di gas. Una rete di piccolissimi capillari permette il trasporto di sangue sulla superficie degli alveoli. L’ossigeno dell’aria dentro gli alveoli si diffonde nel flusso sanguigno, mentre l’anidride carbonica si diffonde dal sangue agli alveoli, entrambi mediante fini membrane alveolari. L’immissione e l’espulsione dell’aria è guidato dai movimenti muscolari; nei primi tetrapodi, l’aria era guidata ai polmoni dai muscoli della faringe. Nei mammiferi, un largo muscolo, il diaframma guida la ventilazione alternando periodicamente la pressione e il volume del torace. Durante la normale respirazione, l’espirazione è passiva e i muscoli non sono contratti.

Funzioni non respiratorie

Oltre alle funzioni di respirazione come lo scambio di gas e la regolazione dell’idrogeno, i polmoni:

insieme al rene e ai tamponi ematici, sono i principali regolatori dell’equilibrio acido-base;
secernono sostanze quali l’ACE, fattore necessario per la conversione dell’angiotensina I (blando vaso costrittore) in angiotensina II, potentissimo vaso costrittore;
influenzano la concentrazione di sostanze attive e di farmaci nel sangue arterioso;
filtrano i piccoli grumi di sangue che si formano nelle vene;
fungono da soffice protezione del cuore.