Differenza principale: respirazione interna vs respirazione esterna

Durante lo scambio di gas negli animali, l'ossigeno e l'anidride carbonica si diffondono dentro e fuori il sangue nei polmoni e nei tessuti metabolizzanti. L'ossigeno viene utilizzato nella respirazione cellulare, produce energia metabolica per svolgere le funzioni cellulari. Durante la respirazione cellulare, l'anidride carbonica viene prodotta come rifiuto. Lo scambio di gas avviene alla membrana respiratoria nei polmoni e nei tessuti metabolizzanti come i muscoli scheletrici. Il gradiente di pressione parziale di ciascun gas determina la direzione e la velocità di diffusione attraverso la membrana respiratoria. Il differenza principale tra respirazione interna e respirazione esterna è che la respirazione interna si riferisce allo scambio di gas attraverso la membrana respiratoria nei tessuti metabolizzanti invece la respirazione esterna si riferisce allo scambio di gas attraverso la membrana respiratoria dei polmoni.

Questo articolo esamina,

1. Che cos'è la respirazione interna? - Definizione, processo, funzione 2. Cos'è la respirazione esterna? - Definizione, processo, funzione 3. Qual è la differenza tra respirazione interna ed esterna?

Cos'è la respirazione interna?

Lo scambio di gas tra il sangue e il tessuto metabolizzante è indicato come respirazione interna. I tessuti come i muscoli scheletrici richiedono ossigeno per svolgere la respirazione cellulare mediante la quale le cellule producono energia sotto forma di ATP bruciando cibo, principalmente glucosio. L'ATP è usato per guidare le funzioni cellulari. La respirazione cellulare avviene nei mitocondri. L'anidride carbonica viene prodotta come rifiuto durante la respirazione cellulare. Quindi, le cellule metabolizzanti nel tessuto hanno un'elevata richiesta di ossigeno mentre l'anidride carbonica deve essere rimossa dalle cellule. Cioè, la pressione parziale dell'ossigeno è bassa e quella dell'anidride carbonica è alta nel tessuto. Ma nel sangue la pressione parziale dell'ossigeno è alta e quella dell'anidride carbonica è bassa. Pertanto, l'ossigeno si diffonde dal sangue nel tessuto mentre l'anidride carbonica si diffonde dal tessuto nel sangue. La pressione parziale dell'ossigeno (PO₂) è 100 mmHg ed è 40 mmHg nelle cellule dei tessuti. Lo scambio di ossigeno continua finché non si verifica l'equilibrio su entrambi i lati della membrana respiratoria nel tessuto. Quindi, il PO. finale₂ nel sangue diventa 40 mmHg. Lo scambio di gas avviene nei capillari sanguigni del tessuto. Questo sangue impoverito di ossigeno viene portato ai polmoni attraverso il cuore dalle vene. La respirazione interna al tessuto metabolizzante è mostrata in figura 1.

Figura 1: respirazione interna

Cos'è la respirazione esterna?

Lo scambio di gas nei polmoni è indicato come respirazione esterna. Un lato della membrana respiratoria, l'aria alveolare si trova all'esterno del corpo. Il sangue impoverito di ossigeno, che viene trasportato dai tessuti metabolizzanti, scorre attraverso i capillari polmonari dove l'ossigeno si diffonde dall'aria alveolare nel sangue. L'anidride carbonica si diffonde dal sangue nell'aria alveolare. La pressione parziale dell'ossigeno (PO₂) nel sangue aumenta fino a 100 mmHg. La pressione parziale dell'anidride carbonica (PCO₂) nel sangue è di 45 mmHg mentre quello dell'aria alveolare è di 40 mmHg. Pertanto, lo scambio di anidride carbonica avviene dal sangue nell'aria alveolare. Entrambi gli scambi di ossigeno e anidride carbonica avvengono fino a quando non viene stabilito l'equilibrio di ciascun gas. Il PO. finale₂ è 100 mmHg e PCO₂ è 40 mmHg nel sangue che esce dai polmoni. Pertanto, il sangue che lascia i polmoni è chiamato sangue ricco di ossigeno. Questo sangue ricco di ossigeno scorre ai tessuti metabolizzanti, rispondendo alle loro elevate richieste di ossigeno. Sia l'ossigeno che l'anidride carbonica vengono trasportati attraverso il sangue legandosi all'emoglobina, che si trova nei globuli rossi. Parte dell'anidride carbonica viene trasportata anche dissolvendosi nel plasma. La respirazione esterna ai polmoni è mostrata in figura 2.

Figura 2: Respirazione esterna

Differenza tra respirazione interna ed esterna

Definizione

Respirazione interna: La respirazione interna si riferisce allo scambio di gas attraverso la membrana respiratoria nei tessuti metabolizzanti.

Respirazione esterna: La respirazione esterna si riferisce allo scambio di gas attraverso la membrana respiratoria dei polmoni.

Direzione di scambio dell'ossigeno

Respirazione interna: L'ossigeno si diffonde dal sangue ai tessuti durante la respirazione interna.

Respirazione esterna: L'ossigeno si diffonde dall'aria alveolare nel sangue durante la respirazione esterna.

PO₂

Respirazione interna: il PO₂ nel sangue si riduce da 100 mmHg a 40 mmHg durante la respirazione interna.

Respirazione esterna: il PO₂ nel sangue aumenta da 40 mmHg a 100 mmHg durante la respirazione esterna.

Direzione di scambio di anidride carbonica

Respirazione interna: L'anidride carbonica si diffonde nel sangue dal tessuto durante la respirazione interna.

Respirazione esterna: L'anidride carbonica si diffonde dal sangue nell'aria alveolare durante la respirazione esterna.

PCO₂

Respirazione interna: Il PCO₂ nel sangue aumenta da 40 mmHg a 45 mmHg durante la respirazione interna.

Respirazione esterna: Il PCO₂ nel sangue si riduce da 45 mmHg a 40 mmHg durante la respirazione esterna.

Correlazione con l'ambiente esterno

Respirazione interna: La respirazione interna è correlata solo con l'ambiente interno.

Respirazione esterna: La respirazione esterna è correlata sia con l'ambiente interno che con quello esterno.

Conclusione

La respirazione interna ed esterna sono due processi in cui avviene lo scambio di ossigeno e anidride carbonica. La respirazione interna avviene nella membrana respiratoria del tessuto metabolizzante. All'interno dei mitocondri avviene la respirazione cellulare, che produce energia sotto forma di ATP. La respirazione cellulare richiede ossigeno e l'anidride carbonica viene prodotta come rifiuto. Pertanto, al fine di mantenere i processi cellulari in condizioni equilibrate, il sangue dovrebbe mantenere un flusso continuo di ossigeno. L'ossigeno è fornito dalla respirazione interna dal sangue nei tessuti. Il sangue impoverito di ossigeno viene trasportato nei polmoni, dove avviene la respirazione esterna. L'ossigeno si diffonde dall'aria alveolare nel sangue. La principale differenza tra la respirazione interna e la respirazione esterna è nella direzione dello scambio di gas e nel luogo in cui avviene ciascuno dei processi.

Riferimento: 1. "Respirazione esterna e interna nei polmoni: definizione e processo". Studio.com. N.p., n.d. Ragnatela. 28 maggio 2017..

Cortesia dell'immagine: 1 "2320 Fig 23.20 NEW KGX" di OpenStax College - Anatomy & Physiology, sito Web Connexions. 19 giugno 2013. (CC BY 3.0) tramite Commons Wikimedia2. "2319 Fig 23.19" di OpenStax College - Anatomy & Physiology, sito Web Connexions. 19 giugno 2013. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia