La respirazione avviene in due fasi distinte: la respirazione esterna o polmonare, che consiste nello scambio di gas tra il sangue e l’ambiente esterno; e la respirazione interna, ossia la fase di scambio fra il sangue e i vari tessuti del corpo.· La respirazione esterna. É caratterizzata dal respiro, atto mediante il quale una quantità d’aria viene introdotta nei polmoni (con l’inspirazione) per successivamente venirne emessa (con l’espirazione). In un minuto si succedono dai sedici ai ventiquattro atti respiratori (ogni atto respiratorio si intende come insieme di inspirazione ed espirazione). Lo scopo della respirazione esterna è quello di mantenere uno scambio continuo fra i gas dell’atmosfera e quelli del sangue, mediante l’introduzione di aria nei polmoni. Questo scambio avviene con il passaggio di ossigeno dall’aria al sangue e di anidride carbonica dal sangue all’aria. Il meccanismo attraverso il quale si svolge nei polmoni lo scambio gassoso, è spiegabile in base a una legge fisica. Il sangue venoso che giunge ai polmoni è povero d’ossigeno e ricco di anidride carbonica, mentre l’aria contenuta negli alveoli polmonari è ricca di ossigeno e povera di anidride carbonica. Entrando in rapporto attraverso la rete dei capillari, i gas del sangue e dell’aria tendono a spostarsi dal punto a pressione maggiore verso il punto a pressione minore: ovvero, l’ossigeno dall’aria degli aveoli polmonari al sangue, l’anidride carbonica dal sangue all’aria degli alveoli. Per questa ragione il sangue venoso diventa di nuovo arterioso e si dirige verso il cuore, dal quale sarà spinto nelle arterie (vedi circolazione del sangue), affinché giunga a tutti i tessuti bisognosi d’ossigeno (come si dirà più avanti, vedi respirazione interna). La respirazione incomincia al momento della nascita con il primo vagito. Infatti nella vita fetale i polmoni sono privi d’aria. L’inspirazione è provocata dai movimenti muscolari che dilatano il torace. La dilatazione del torace avviene per un innalzamento delle coste e dello sterno contemporaneamente ad una rotazione delle coste in alto e all’esterno. Il muscolo di diaframma partecipa, contraendosi; in tal modo i visceri addominali sono spinti verso il basso. Pertanto nella cavità toracica si crea una diminuzione di pressione e i polmoni, elastici ed estensibili, seguendo i movimenti costali, si dilatano e così si riempiono dell’aria esterna. Durante la fase dell’espirazione il diaframma si decontrae, le coste e lo sterno tornano in posizione cosicché i polmoni si retraggono e l’aria viene spinta dall’interno verso l’esterno.· La respirazione interna. Avviene nell’interno degli organi, nel momento in cui il sangue penetra e si addentra negli agglomerati delle cellule seguendo la fitta rete dei vasi capillari. Attraverso l’esilissima parete di questi, il sangue e i tessuti entrano in rapporto nel medesimo modo nel quale nei polmoni, il sangue entra in rapporto con l’aria. Nei tessuti, quindi, il sangue cede l’ossigeno alle cellule e riceve l’anidride carbonica che sarà poi eliminata dai polmoni durante la fase dell’espirazione.
