Polmone: differenze tra le versioni

Il '''polmone''' è l'[[Organo (anatomia)|organo]] essenziale per la [[respirazione]] per molti animali, e in particolare per i [[vertebrati]] [[tetrapodi]]. La sua principale funzione è di trasportare l'[[ossigeno]] [[atmosfera|atmosferico]] ai fluidi corporei come [[sangue]] o [[emolinfa]], e di espellere [[anidride carbonica]] da essi all'atmosfera. Questo scambio di gas è compiuto, nei vertebrati più evoluti, in un mosaico di [[Cellula|cellule]] specializzate che formano delle piccole sacche d'aria chiamate [[Alveolo polmonare|alveoli]]. I polmoni hanno anche delle funzioni non respiratorie. I termini scientifici che si riferiscono al polmone molto spesso iniziano con il prefisso ''pneumo-'', dal [[Lingua greca|Greco]] ''pneuma'' (spirito, aria).

 

 

[[File:Hal - Neoceratodus forsteri lungs - GMZ 1.jpg|thumb|left|Sacche polmonari nel [[dipnoo]] Neoceratodus forsteri]]

La maggior parte dei pesci utilizza come sistema respiratorio principale le [[branchia|branchie]], superfici vascolarizzate che scambiano ossigeno e anidride carbonica con l'acqua. Molti pesci possiedono tuttavia anche delle '''sacche gassose''' elastiche che possono avere una funzione ausiliaria nella respirazione. Le sacche originano embriologicamente come invaginazioni [[endoderma|endodermiche]] dell'apparato digerente all'altezza della [[faringe]], collegate ad essa tramiite un ''dotto pneumatico'', e sono solitamente pari. Questi polmoni primitivi si ritrovano in alcuni [[agnati]] fossili, mentre non sono presenti negli agnati odierni. Nei [[condroitti]] si perde del tutto la sacca gassosa, mentre nei [[Teleostei]] e negli [[storioni]] si ritrova invece una [[vescica natatoria]], che non è così ampiamente vascolarizzata e non ha funzioni respiratorie. La correlazione tra polmoni e vescica natatoria è tuttora oggetto di studio:

*La vescica natatoria origina dalla parete dorsale della faringe, mentre i polmoni da quella ventrale.

*La vescica natatoria è vascolarizzata dai rami [[aorta|aortici]], i polmoni dalle [[arteria polmonare|arterie polmonari]].

*Nei [[dipnoi]] le sacche polmonari si spostano dorsalmente.

*In alcuni teleostei la vescica natatoria è vascolarizzata sia dall'aorta dorsale che dall'arteria polmonare.

I polmoni dei pesci non possiedono muscoli dedicati, e non possono quindi creare la pressione negativa necessaria all'inspirazione. La respirazione polmonare avviene quindi "inghiottendo" aria, che poi viene attivamente spinta all'interno del polmone e successivamente espulsa.

 

I polmoni delle [[Ranidae|rane]] e di altri [[Amphibia|anfibi]] a metamorfosi completa sono simili a dei palloni. Lo scambio di gas avviene sulla superficie dello stesso polmone. A differenza dei [[mammifero|mammiferi]], dove il [[sistema respiratorio]] è guidato da una [[pressione negativa]], gli anfibi impiegano una [[pressione positiva]]. La scarsa superficie di scambio gassoso viene spesso integrata dalla respirazione cutanea.

 

Gli anfibi allo stadio [[larva]]le respirano attraverso le branchie, ma, ad eccezione dei [[perennibranchiati]] le perdono allo stadio adulto e passano alla vita terrestre utilizzando la respirazione polmonare e cutanea.

 

I polmoni dei [[rettile|rettili]], più sviluppati in superficie di scambio dei precedenti, sono tipicamente ventilati da una combinazione di espansione e contrazione tramite i [[muscolo|muscoli]] assiali. I [[coccodrillo|coccodrilli]] contano anche sul metodo del pistone epatico, dove il fegato è tirato indietro da un muscolo ancorato all'[[osso pubico]]. In questo modo, espande e contrae i polmoni.

 

[[File:BirdRespiration.svg|thumbnail]]

Molte fonti indicano che gli uccelli devono compiere due cicli respiratori completi per far passare l'aria all'interno di tutto il proprio corpo. Ciò non è possibile perché i polmoni degli uccelli sono essenzialmente di volume fisso.

Un ulteriore incremento dell'efficienza dei polmoni degli uccelli è dato dal fatto che nei parabronchi, per assorbire l'ossigeno, vi è un sistema detto "multisistema concorrente": a livello dello scambiatore, i vasi afferenti da ossigenare si capillarizzano temporaneamente, consentendo una maggiore e più efficiente estrazione, il sangue in uscita dai parabronchi presenta una [[pressione parziale]] di ossigeno maggiore di quella dell'aria all'esterno.

 

I polmoni dei mammiferi hanno un rivestimento spugnoso e sono alveolati con [[epitelio]], aventi una larga superficie. I polmoni umani fanno parte di questo tipo di polmoni. L'ambiente del polmone è molto umido e quindi facilmente attaccabile da [[Bacteria|batteri]]. Molte malattie respiratorie sono proprio dovute ad un'infezione [[vira]]le o batterica.

[[File:Pig lungs.jpg|thumb|dei polmoni di maiale]]

 

Il 70% della [[respirazione]] è guidata dal [[diaframma (anatomia)|diaframma]] il quale si trova in fondo al torace. La contrazione del diaframma espande verticalmente la cavità dove il polmone è semichiuso. Il rilassamento del muscolo ha l'effetto opposto. L'[[aria]] entra attraverso le cavità nasali o orali; essa passa attraverso la [[laringe]] e successivamente per la [[trachea]], arrivando ai [[bronco|bronchi]]. I bronchi dividono i polmoni in parti sempre più piccole, chiamati [[bronchiolo|bronchioli]]. I polmoni terminano con le sacche [[Alveolo polmonare|alveolari]]. Gli alveoli sono piccole sacche a contatto con il sangue capillare. Qui l'ossigeno viene diffuso nel sangue, trasportato dall'[[emoglobina]] fino al [[cuore]] attraverso le [[vena polmonare|vene polmonari]]. Il sangue senza ossigeno dal cuore parte arrivando attraverso l'[[arteria polmonare]] fino ai polmoni per avviare il processo di ossigenazione.

[[File:Respiratory system it.svg|thumb|destra|[[Sistema respiratorio]] dell'uomo]]

{{vedi anche|Polmone umano}}

 

== Funzioni ==

L'[[energia]] prodotta dalla [[respirazione cellulare]] si ottiene consumando ossigeno e producendo anidride carbonica. Nei piccoli [[organismo|organismi]], come i [[batterio|batteri]], questo processo di scambio di gas è svolto interamente dalla [[Diffusione molecolare|diffusione]] semplice. Nei grandi organismi, questo non è possibile. La respirazione negli [[organismo pluricellulare|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 [[bronco|bronchi]] e i [[bronchiolo|bronchioli]]; infine vi sono gli ultimi branchi dell'[[albero della respirazione]]. I polmoni dei mammiferi sono una fitta grata di [[Alveolo polmonare|alveoli]], i quali forniscono un'enorme area di superficie per lo scambio di gas. Una rete di piccolissimi [[capillare|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 [[muscolo|muscolari]]; nei primi [[tetrapoda|tetrapodi]], l'aria era guidata ai polmoni dai muscoli della [[faringe]]. Nei mammiferi, un largo muscolo, il [[diaframma (anatomia)|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.

 

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

 

* fungono da soffice protezione del [[cuore]].

 

* Gibertini, Giancarlo, ''Biologia della forma animale'', EUS, Roma, 1984

* Kardong, Kanneth V, ''Vertebrati - Anatomia compparata, funzione, evoluzione'', McGraw-Hill PG Italia, Milano, 2005, ISBN 8838661685