Eureka - Esperimenti in mostra
EUREKA - Mostra delle esperienze scientifiche delle scuole in rete
Un modellino di apparato respiratorio
Scuola Secondaria di primo grado - San Daniele del Friuli
Per costruire il modellino di apparato respiratorio abbiamo utilizzato i seguenti materiali:
•	bottiglia di plastica rigida e trasparente;
•	cannucce;
•	palloncini di gomma
•	nastro adesivo.
Abbiamo unito, con del nastro adesivo, una cannuccia con due pezzetti più piccoli, tali da simulare la trachea e i bronchi.
Abbiamo fissato, sempre col nastro adesivo, due palloncini alle due estremità inferiori della cannuccia: essi simulano i polmoni.
Poi abbiamo bloccato l’apertura della bottiglia, precedentemente tagliata a metà, con del Dash e vi abbiamo infilato la cannuccia fino a fissarla. La bottiglia in questo caso simula la cassa toracica anche se nel nostro modello non può espandersi o comprimersi.
A questo punto abbiamo tagliato un palloncino e l’abbiamo usato per chiudere la parte inferiore della bottiglia, simulando così il diaframma. Il modellino è concluso.
Funzionamento del modellino e analogia con l’apparato respiratorio umano
Contrariamente a quanto si potrebbe immaginare, i polmoni non hanno muscoli propri, ma si dilatano e si comprimono per via dei movimenti della cassa toracica e del diaframma.
Questo modellino mostra come, tirando il palloncino inferiore verso il basso, la pressione nella bottiglia diminuisce e l'aria penetra all'interno dei palloncini che si gonfiano. Allo stesso modo, l’inspirazione, cioè l’introduzione di aria, avviene in quanto il diaframma si abbassa, la cassa toracica i espande, la pressione dell'aria nella cavità toracica diminuisce e i polmoni si riempiono dell'aria proveniente dai bronchi.
Rilasciando e spingendo leggermente il palloncino verso l’alto, invece, i palloncini si comprimono e l’aria fuoriesce dalla cannuccia. Ciò corrisponde all’espirazione, cioè all’emissione di aria, che avviene grazie al sollevamento del diaframma e alla diminuzione di volume della cassa toracica: la pressione dell'aria aumenta e i polmoni si svuotano.
La respirazione di solito avviene "automaticamente", senza l'intervento della volontà, in quanto il movimento dei muscoli respiratori è controllato da un gruppo di cellule nervose del cervello. Si può intervenire sulla respirazione, cioè trattenere il respiro, solo per un breve periodo di tempo (qualche secondo), poiché dopo aumenta l'anidride carbonica presente nel sangue e si è obbligati a respirare, perché il sistema “automatico” prende il sopravvento su quello volontario.
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