Bolla Capire il mondo attraverso una bolla
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  L'apparato respiratorio  


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Perché respiriamo?

Come si spegne un incendio?
IncendioPer spegnere un incendio il metodo migliore è quello di "soffocarlo". Su questo principio si basano gli estintori che emettono gas e polveri per soffocare il fuoco.
Ma cosa vuol dire "soffocare"?


Facciamo un esperimento
Materiali EsperimentoMateriale: una candela - un bicchiere di vetro trasparente - un fiammifero o un accendino.

Procedimento: accendi la candela - coprila con il bicchiere.

Cosa si osserva: Dopo qualche istante si noterà che la candela si spegne.

Perché la candela si è spenta? Perché l'ossigeno, uno dei componenti dell'aria, viene consumato durante la combustione; quando l'ossigeno presente nel bicchiere è terminato la candela si spegne.
Soffocare l'incendio significa quindi togliere l'ossigeno in modo che non possa continuare la combustione.

La combustione ha bisogno di ossigeno per produrre energia

Le sostanze nutritive devono essere "bruciate"
Respirazione cellulareLe sostanze nutritive per fornirci l'energia che contengono, devono essere "bruciate" attraverso un processo di combustione che avviene all'interno di ogni cellula e si chiama respirazione cellulare.

Come accade per la combustione della legna o della candela, il processo di respirazione cellulare richiede ossigeno (ma non sempre) e comporta la produzione di anidride carbonica e acqua


A che cosa serve l'apparato respiratorio?
Il processo con cui ci procuriamo l'ossigeno ed eliminiamo l'anidride carbonica prodotta durante la respirazione cellulare prende il nome di respirazione esterna o polmonare.

La respirazione polmonare avviene grazie all'apparato respiratorio che:
  • consente l'ingresso dell'ossigeno nel sangue, il quale a sua volta lo trasporta a tutte le cellule.
  • permette di espellere l'anidride carbonica che il sangue riceve dalle cellule.

Esperimento: Cosa espiriamo?
Materiali EsperimentoMateriale: Idrossido di calcio (calce spenta) - Bicchiere - Una cannuccia - Specchietto.

Procedimento: Metti un po' idrossido di calcio in un bicchiere d'acqua - Lascia riposare e depositare l'idrossido di calcio in eccesso e filtra - Mediante una cannuccia da bibita, soffia dentro - Respira sulla superficie fredda dello specchio.

Cosa si osserva: Il liquido diverrà rapidamente torbido per la formazione di carbonato di calcio insolubile dovuta alla reazione tra l'idrossido di calcio e l'anidride carbonica contenuta nel respiro. Lo specchietto si appanna.

Cosa possiamo concludere? L'aria che noi espiriamo contiene anidride carbonica che reagisce con l'idrossido di calcio e vapor acqueo che appanna lo specchietto.

Formula chimica

Come si ottiene energia dal cibo?
Respirazione cellulare aerobica

Immagina di aver mangiato un dolce. Lo zucchero, o saccarosio, che hai ingerito è costituito da molecole piuttosto grandi. Quando entrano nelle tue cellule le molecole di saccarosio vengono scisse in molecole di glucosio, più piccole. Le molecole di glucosio reagendo con l'ossigeno vengono demolite con liberazione di energia e formazione di acqua e anidride carbonica. In questo caso si parla di respirazione aerobica. Essa avviene in organuli presenti in tutte le cellule dell'organismo: i mitocondri.

Respirazione cellulare anaerobica

Esistono alcuni animali che vivono in ambiente estremamente poveri di ossigeno come fondali fangosi di stagni. Essi riescono a demolire le sostanze alimentari senza utilizzare ossigeno, attraverso un processo detto respirazione anaerobica. Essa produce meno energia di quella aerobica.
La respirazione anaerobica a volte viene svolta anche nell'uomo. Quando fai una corsa i tuoi muscoli hanno bisogno di più energia del solito. Il ritmo del tuo respiro aumenta per demolire più sostanze nutritive attraverso la respirazione aerobica ma la reazione non è immediata. Alcune cellule cominciano allora a svolgere la respirazione anaerobica che negli animali produce acido lattico finché l'aumento della respirazione polmonare riesce a portare abbastanza ossigeno per avere metabolismo aerobico.
Per eliminare l'acido lattico la cosa migliore è fare esercizi di defaticamento come corsa lenta, bike moderata o esercizi di allungamento e mobilità articolari.

Respirazione e fotosintesi
Respirazione e fotosintesi

La concentrazione dell'ossigeno nell'aria non diminuisce perché è mantenuto costante dalle piante che compiono la fotosintesi clorofilliana: esse in presenza di luce, impiegano anidride carbonica e acqua per produrre glucosio, utilizzato come nutrimento, e liberano ossigeno.