L’uomo ha bisogno dell’ossigeno per mantenere in vita, far crescere e moltiplicare le cellule di cui è composto. Ed è proprio per assumere questa molecola dall’ambiente che esiste la respirazione. Non tutti gli organismi però respirano alla stessa maniera. Quelli unicellulari, o costituiti da un numero limitato di cellule, respirano senza un apparato respiratorio. L’ossigeno passa semplicemente nelle loro cellule dall’ambiente esterno. Invece gli animali più grandi, come i mammiferi, nel corso dell’evoluzione hanno dovuto sviluppare un sistema più sofisticato per far arrivare l’ossigeno alle cellule.
Quali sono gli organi deputati alla respirazione?
Il primo è il naso. Da qui l’aria inspirata attraverso le narici passa nella faringe e nella laringe. Entra poi nella trachea che si biforca in due bronchi (uno per ciascun polmone) e, a livello polmonare, ciascun bronco si suddivide in bronchioli via via più piccoli. Tutti i bronchioli terminano in piccole cavità simili ad acini d’uva, chiamate alveoli. Ciascun polmone ne contiene circa 300 milioni.
Non bisogna dimenticare però che la funzione di questi organi non è solo quella di veicolare l’aria ai polmoni ma anche di creare una barriera contro agenti estranei all’organismo. Fino a livello dei bronchioli le loro pareti sono infatti tappezzate da un epitelio ciliato vibratile, ricco di cellule ghiandolari che secernono muco in cui rimangono invischiate le particelle di polvere inalate ed eventuali microrganismi patogeni che verranno poi eliminati attraverso gli starnuti e la tosse.
Ma torniamo agli alveoli polmonari. Essi costituiscono il tessuto dei polmoni, organi spugnosi ed elastici collocati all’interno della cassa toracica e che poggiano su un muscolo largo e piatto (il diaframma) che separa la cavità toracica da quella addominale.
I polmoni non sono uguali: il sinistro è infatti leggermente più piccolo del destro per lasciare spazio al cuore. Sono inoltre circondati da membrane chiamate pleure, di cui quella interna aderisce al polmone e quella esterna alla cassa toracica. Tra le pleure c’è un liquido lubrificante che facilita lo scorrimento durante i movimenti respiratori.
È proprio nei polmoni, e più precisamente nei capillari sanguigni presenti nel tessuto degli alveoli, che avvengono gli scambi vitali di ossigeno e anidride carbonica.
L’ossigeno che inspiriamo viene catturato dall’emoglobina, una particolare proteina presente nei globuli rossi. Al suo interno c’è un cuore metallico rappresentato da un atomo di ferro che ha la capacità di legare l’ossigeno presente nell’aria. Questo legame avviene nei polmoni. Con la circolazione del sangue l’ossigeno viene poi distribuito a tutte le cellule dell’organismo dove avviene la respirazione cellulare, un insieme di reazioni chimiche che portano alla formazione di molecole ricche di energia, a molecole di acqua e di anidride carbonica. Quest’ultima è un gas di scarto che verrà poi eliminato dall’organismo grazie all’espirazione.
A sua volta l’anidride carbonica verrà catturata dalle piante che, grazie alla luce e alla clorofilla, potranno emettere nuovamente ossigeno nell’aria.