Apparato respiratorio

L'anatomia, ovvero lo studio della struttura dei viventi (o di singole parti di essi) ha da sempre affascinato l'uomo, che fin da epoche assai remote ha cercato di descriverla e di scoprirne la logica. Fu con i Greci che l'anatomia assunse un valore di disciplina, basata su osservazioni macroscopiche e, spesso, su teorie filosofiche. La scoperta del microscopio diede un notevole contributo alla definizione dell'organizzazione degli organismi. Il successivo sviluppo dell'anatomia è andato intrecciandosi con quello della fisiologia e con l'affermarsi dell'idea che non è possibile comprendere il funzionamento di un sistema biologico senza conoscerne la struttura e che, d'altra parte, è possibile scorgere una razionalità nella materia vivente che trova spiegazione se viene correlata alle sue funzioni.

“Il corpo umano, come quello di tutti gli altri esseri viventi, è composto da cellule; esse sono

organizzate, in base alle funzioni proprie, in tessuti, insiemi che hanno dei compiti precisi per

la sopravvivenza dell’individuo; molti tessuti uniti fra loro danno origine agli organi, sedi

fondamentali dell’attività metabolica e quindi chimica degli esseri viventi; gli organi, insieme, formano gli apparati che sono indispensabili ed

importantissimi. Tutto ciò è costituente della macchina più complicata e completa: l’essere

vivente, ma soprattutto l’uomo.”

L’apparato respiratorio è formato dalla trachea, L’apparato respiratorio è formato dalla trachea, dai due bronchi che da essa si dipartono, e dai dai due bronchi che da essa si dipartono, e dai

due polmoni. Gli organi a livello dei quali due polmoni. Gli organi a livello dei quali avvengono i processi di scambio dei gas avvengono i processi di scambio dei gas

respiratori, ossigeno e anidride carbonica, sono respiratori, ossigeno e anidride carbonica, sono i polmoni; gli altri organi dell’apparato i polmoni; gli altri organi dell’apparato

costituiscono vie di conduzione dei flussi d’aria costituiscono vie di conduzione dei flussi d’aria in entrata e in uscita. In tal senso, si possono in entrata e in uscita. In tal senso, si possono

comprendere nell’apparato respiratorio anche comprendere nell’apparato respiratorio anche le vie nasali, la cavità boccale, la faringe e la le vie nasali, la cavità boccale, la faringe e la

laringe, che rappresentano le prime vie di laringe, che rappresentano le prime vie di ingresso e di uscita dell’aria.ingresso e di uscita dell’aria.

L’ingresso dell’aria nella trachea è regolato dall’epiglottide, un lembo di tessuto cartilagineo

che, al momento della deglutizione, chiude la laringe e impedisce a particelle di cibo o di saliva di ostruire

le vie respiratorie. Come in tutti i vertebrati, nell’uomo i due polmoni sono racchiusi nel torace, dotato di una base a cupola formata dal muscolo

diaframma; ciascuno è rivestito da due sottili membrane sierose, le pleure, una aderente alla

superficie esterna del polmone e l’altra alla superficie interna del torace. Le due pleure sono separate da una cavità virtuale in cui si trova una

modesta quantità di fluido.

I polmoni hanno una forma grossolanamente piramidale, che si adatta alla forma del torace. Non sono perfettamente simmetrici: il polmone destro è formato da tre lobi, mentre il sinistro è formato da due lobi e, vicino al margine mediano della base, presenta l'incisura cardiaca nella quale è collocato il cuore. Sul lato mediano di ciascun polmone si trova il peduncolo polmonare, formato dai bronchi, dalle arterie e dalle vene polmonari. Ciascun bronco, all’interno del polmone, si suddivide più volte fino a terminare in un lobulo, l’unità strutturale e funzionale polmonare.

Le arterie e le vene polmonari che accompagnano il bronco si ramificano anch’esse negli stessi punti; le

arteriole e le venule dei lobuli sono collegate attraverso un denso reticolo di capillari posti sulle

pareti delle cellule polmonari. Anche i nervi del plesso polmonare e i vasi linfatici sono distribuiti nello stesso modo. All’interno del lobulo, il bronchiolo si divide nei bronchioli terminali, ognuno dei quali sbocca in due o

più bronchioli respiratori. A sua volta, ciascuno dei bronchioli respiratori si apre su alcuni sacchi alveolari,

le pareti dei quali presentano rigonfiamenti verso l’esterno che costituiscono i numerosi alveoli (cellule

aeree) del lobulo.

Polmoni umani I polmoni sono organi pari di forma grossolanamente conica, il cui tessuto ha un aspetto spugnoso. Suddivisi in lobi, tre nel polmone destro e due nel sinistro, sono formati da una complessa trama di ramificazioni di calibro decrescente (bronchioli, dotti alveolari) che hanno origine dai bronchi e terminano in piccole dilatazioni sacciformi, gli alveoli. Le ramificazioni bronchiali costituiscono le vie aeree del polmone, che hanno la funzione di condurre negli alveoli l'aria atmosferica, dove avvengono gli scambi gassosi tra questa e il sangue. Gli alveoli, infatti, sono circondati da capillari sanguigni e sono formati da un sottile epitelio attraverso il quale l'ossigeno e l'anidride carbonica diffondono: l’ossigeno diffonde dagli alveoli ai capillari sanguigni, arricchendo il sangue venoso proveniente dalle arterie polmonari; l’anidride carbonica passa invece dal sangue venoso dei capillari agli alveoli e viene quindi eliminata all'esterno attraverso l’espirazione.

Regolazione del processo respiratorioRegolazione del processo respiratorioL’inspirazione, l’espirazione e il ritmo

respiratorio, ovvero la frequenza della ventilazione nell’unità di tempo, dipendono

da una sottile e complessa interazione tra meccanismi biochimici e nervosi. La funzione

respiratoria è, cioè, un fenomeno neurochimico, capace di variare, in condizioni

fisiologiche, in base alle esigenze dell’organismo: ad esempio, rallenta durante il sonno mentre aumenta durante un’attività

fisica intensa.

La regolazione del ritmo respiratorio è di fondamentale importanza perché interviene sull’equilibrio dei gas respiratori nel sangue

(ossigeno e anidride carbonica), sulla produzione di energia (ad esempio, l’aumento della frequenza delle ventilazioni durante una

corsa corrisponde a maggiori richieste energetiche del metabolismo) e sulle variazioni

acido-basiche dell’organismo (attraverso la regolazione della formazione di H+ e HCO3

-): in questo modo entra in gioco nei meccanismi di compensazione delle alcalosi e delle acidosi.

Nel tronco cerebrale si trovano vari centri di Nel tronco cerebrale si trovano vari centri di controllo di funzioni fisiologiche come la controllo di funzioni fisiologiche come la frequenza cardiaca, la pressione sanguigna frequenza cardiaca, la pressione sanguigna e i centri di controllo della respirazione. Di e i centri di controllo della respirazione. Di questi ultimi, il centro inspiratorio o questi ultimi, il centro inspiratorio o apneustico e il centro espiratorio sono apneustico e il centro espiratorio sono localizzati nel ponte di Varolio; il centro localizzati nel ponte di Varolio; il centro pneumotassico, correlato con la regolazione pneumotassico, correlato con la regolazione del ritmo respiratorio, è nel midollo del ritmo respiratorio, è nel midollo allungato. Secondo una recente scoperta, vi allungato. Secondo una recente scoperta, vi sarebbero in realtà due reti nervose tra loro sarebbero in realtà due reti nervose tra loro strettamente connesse, responsabili del strettamente connesse, responsabili del ritmo della respirazione: il cosiddetto ritmo della respirazione: il cosiddetto complesso preBotzinger e le cellule pre-complesso preBotzinger e le cellule pre-inspiratorie.inspiratorie.

Tronco cerebrale

Malattie dell’apparato respiratorioPoiché l’apparato respiratorio si trova in diretta relazione con l’ambiente esterno, è particolarmente esposto all’azione di microrganismi come virus e batteri, di particelle inquinanti atmosferiche, e di emissioni gassose nocive; veicola agenti come polline, acari, polveri e spore, responsabili di allergie;

rappresenta la via di contagio di varie malattie che si trasmettono da un individuo all’altro per via aerea, attraverso le goccioline di saliva o di muco disperse nell’atmosfera, come

l’influenza, il raffreddore, la scarlattina, la mononucleosi. Le patologie ostruttive, come l’asma, l’enfisema, la bronchite, limitano l’efficienza della ventilazione a causa dell’ostruzione

delle vie aeree provocata.

Enfisema: tessuto polmonareL'enfisema comporta un'anomala dilatazione degli alveoli e una diminuzione dell'elasticità del tessuto polmonare; l'aria inspirata tende a ristagnare all'interno degli alveoli causando un'abnorme tensione dei polmoni. Può presentarsi come una complicazione dell'asma e della bronchite cronica, ma anche per una prolungata abitudine al fumo. Nella foto, una sezione del tessuto polmonare di un fumatore colpito da enfisema.

Macrofagi e amianto. I macrofagi sono cellule coinvolte nei meccanismi di risposta alle infezioni, la cui azione si svolge mediante la fagocitosi delle particelle estranee penetrate nell'organismo. A causa dell'inalazione di fibre di amianto (o asbesto), il numero dei macrofagi presenti negli alveoli polmonari e nel tessuto connettivo sottostante aumenta fino a venti volte; queste cellule quindi possono inglobare lefibre, dando luogo ai cosiddetti "corpuscoli d'asbesto". Se l'inalazione di amianto diviene cronica, essa induce i macrofagi a secernere composti attivi su cellule e tessuti, capaci di innescare i complessi meccanismi determinanti il quadro clinico della fibrosi interstiziale polmonare.

Polmoni umani cancerosi

In questa sezione di polmoni umani si distingue al centro una cospicua massa cancerosa chiara al di sopra del cuore. Mentre il tessuto di un polmone sano

è di colore rosa chiaro, quello che circonda la massa cancerosa

provocata dal fumo appare scuro e avvizzito a causa dei residui catramosi

delle sigarette. Nella maggior parte dei casi il cancro polmonare si sviluppa a

partire dalle pareti dei bronchi, che perdono le ciglia dando libero accesso

alle particelle estranee inalate con l'aria. Il fumo è una delle principali

cause di tumore ai polmoni.

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