IV CORSO DI AGGIORNAMENTO MULTIDISCIPLINARE PEDIATRICO

(Confronto tra specialisti e pediatri di base)

Distretto broncopolmonare: anatomofisiopatologia e terapia topica

dott. Fulvio Esposito direttore Pneumologia Pediatrica

AORN Santobono-Pausilipon

Le strutture del distretto broncopolmonare

1) Trachea

2) Bronchi

3) Bronchioli

4) Dotti alveolari

5) Alveoli

(1)(2)

(3)(5)

(4)

Distretto Broncopolmonare

• Tratto tracheo-bronchiale

• Tratto bronchiolo-alveolare

Tratto tracheobronchiale

• Trachea (extra ed intratoracica)• Bronchi principali (destro e sinistro)• Bronchi lobari • Bronchi segmentari

La suddivisione dei vari bronchi avviene per viadicotomica ed, a seconda dell’area polmonare, sononecessarie 15 - 25 divisioni prima di giungere albronchiolo

Tratto bronchiolo-alveolare

• Bronchiolo (3-4 suddivisioni)• Bronchioli terminali (1 suddivisione)• Bronchioli respiratori (2 suddivisioni)• Dotti alveolari (9 generazioni)• Sacchi alveolari (unità terminale)

Anatomia microscopica

Le pareti bronchiali presentano tre strati:

1) mucosa2) sottomucosa3) fibrocartilagineo che comprende anche

la muscolatura liscia

Epitelio bronchiale

Esso comprende 8 citotipi:1) cellula ciliata2) cellula calciforme (mucina)3) cellula di Clara (film acquoso)4) cellula sierosa5) cellule basali6) cellule intermedie7) cellule dall’orletto a spazzola8) cellule endocrine

Epitelio ciliato• Le vie aeree sono rivestite da un

epitelio cilindrico pseudostratificato-ciliato, che ha la funzione di far progredire il muco dalla periferiadelle vie aeree verso la glottide.

• Oltre a svolgere un ruolo di barrieraprotettiva le cellule epiteliali ciliate possono rilasciare mediatori capaci dimodulare attività biologiche: a) reazioni infiammatorie; b) processi riparativi e cicatriziali; c) contrazione dei muscoli lisci

bronchiali.

Gli alveoli polmonari

• Gli alveoli sono costituiti da un epitelio formatoda pneumociti di I e II tipo che poggiano su unasottile lamina basale e sugli endoteliociti deicapillari polmonari.

• Il rivestimento epiteliale è costituitoprevalentemente dal citoplasma appiattito deipneumociti di tipo I, connessi da giunzioniparticolarmente strette per prevenire ilpassaggio di liquidi dall’interstizio nel lumealveolare.

Pneumociti II° tipo

• Tra i pneumociti di tipo I si osservano altri elementi cellulariche sporgono nel lume alveolare (pneumociti di tipo II).

• Questi sono caratterizzati dalla presenza di numerosi granulicitoplasmatici che prendono il nome di "corpi lamellari“ e contengono il surfattante alveolare, un particolare materialefosfolipidico con funzioni tensioattive.

• I pneumociti di tipo II sono inoltre dotati di capacitàriparativa poichè, in caso di lesioni dell’epitelio alveolare, possono differenziarsi in pneumociti di tipo I.

Il circolo polmonare e bronchiale

• Il circolo polmonare consente gli scambi gassosi e nutre anche i bronchioli respiratori

• Il circolo bronchiale provvede alla nutrizione dell‘intero albero bronchiale sino ai bronchioli terminali.

Il circolo polmonare

• L’arteria polmonare nasce dal ventricolo destro e si ramifica in maniera dicotomica asimmetrica, seguendo il decorso delle vie aeree, sino a generare la fitta rete anastomotica capillare alveolare.

• Le vene polmonari che raccolgono il sangue ossigenato proveniente dai polmoni sboccano nell’atrio sinistro in numero di quattro.

Bronchioli respiratori e dotti alveolari

L’insieme del bronchiolorespiratorio, degli alveoli e deicapillari costituiscono l’acinopolmonare che rappresental’unità fondamentale anatomofunzionale del polmone

Dotto alveolare

Alveolo

Fisiopatologia del distrettobroncopolmonare

• Funzione respiratoria(ventilazione, perfusione, scambio gassoso)

• Meccanica respiratoria(inspirazione, espirazione)

Funzione respiratoria

La respirazione è una funzione vitale dell’organismo

nella quale si realizzano due eventi fisiologici:

1. Penetrazione di aria negli alveoli (ventilazione)

2. Scambio gassoso a livello alveolo capillare con conseguente ossigenazione del sangue arterioso ed eliminazione di CO2 attraverso l’aria espirata.

Ventilazione

Esiste una ventilazione esterna ed una ventilazione alveolare.La ventilazione esterna è la quantità di aria, misurata allabocca, che viene inspirata ed espirata in 1 min.; essa è ugualeal prodotto tra volume corrente e frequenza respiratoria

Adulti: 500cc x 12-15 = 6-8 l/m’La ventilazione alveolare (aria utilizzata ai fini degli scambigassosi) è uguale al volume corrente meno lo spazio mortomoltiplicata la frequenza respiratoria

Adulti: (500cc – 150cc) x 12-15 = 4,2-4,5 l/m’

Perfusione

Poiché la pressione media dell’arteria polmonare è di circa

15mmHg e la resistenza nella circolazione polmonare è un

1/10 di quella sistemica, la circolazione polmonare ha una

grande capacità di riserva dovuta alla grande distensibilità

del letto vascolare polmonare ed all’utilizzazione della

capacitanza di vasi non in funzione.

Rapporto ventilazione/perfusione

Durante la ventilazione l’aria non si distribuisce in maniera

uniforme.

Ad alti volumi polmonari le basi si espandono più degli apici

mentre, a bassi volumi polmonari, la ventilazione sarà

indirizzata prevalentemente alle porzioni superiori.

Anche la perfusione è maggiore alle basi rispetto agli apici,

pertanto, normalmente le zone più ventilate sono anche quelle

più perfuse.

Scambio gassosoLa principale funzione dell’apparato respiratorio èquelladi fornire un adeguato scambio dei gas:

eliminare CO2 ed introdurre O2La pressione di biossido di carbonio (PaCO2) nel sanguearterioso è direttamente proporzionale alla produzione di CO2 da parte dei vari tessuti ed organi ed è inversamenteproporzionale alla ventilazione alveolare (VA).La V.A. rappresenta la differenza tra la ventilazioneper minuto (quantità di gas che entra ed esce dal polmonein un minuto) e lo spazio morto ventilatorio (la porzionedella ventilazione per minuto che non contribuisce alloscambio gassoso)

Scambio gassosoLo scambio gassoso avviene a livello della membrana alveolocapillare per un meccanismo di diffusione passiva secondogradiente di concentrazioni.

Il gradiente per l’O2 agisce in senso alveolo � sangue;Il gradiente per la CO2 in senso sangue � alveolo

Le concentrazioni dei gas disciolti nel sangue arteriosovengono espresse come pressioni parziali: PaO2 ePaCO2I valori normali nel sangue arterioso sono:

PaO2 85-100mmHg PaCO2 33-44mmHg

Trasporto dei gas nel sangue

L’ossigeno nel sangue viene trasportato in massima partelegato all’emoglobina (Hb) e solo in piccola parte disciolto.La saturazione in O2 dell’Hb dipende dalla pressione parziale del gas che è del 97% nel sangue arterioso e del 75% nelsangue venoso.La cessione di O2 da parte dell’Hb avviene secondo unacaratteristica curva di dissociazioneLa CO2 viene trasportata in forma disciolta come carbonati olegata alle proteine. La sua solubilità è di 20 volte superiore aquella dell’O2.

Meccanica della respirazioneSchematicamente l’apparato respiratorio consiste in unapparecchio di scambio dei gas (la superficie alveolo -capillare), una pompa (i polmoni e la parete toracica)ed un generatore nervoso che controlla la pompa mediante un sistema complesso di connessioni afferenti ed efferenti.La struttura polmone-parete toracica rappresenta unsistema in equilibrio elastico fra due forze opposte:- l’elasticità polmonare che tende a collassare l’organo- l’elasticità delle strutture osteo-muscolari che tendono

ad allargare il toraceLa risultanza di questo equilibrio è una pressione intra-pleurica negativa che è di -2,5 cm/H2O alla base e di -10 cm/H2O all’apice polmonare.

Meccanica ventilatoria

La meccanica ventilatoria prevede due fasi:

• INSPIRAZIONE

• ESPIRAZIONE

InspirazioneLa inspirazione è una fase attiva che richiede contrazionedei muscoli inspiratori(diaframma, intercostali, addominali)e determina un aumento di volume della gabbia toracica.Questo aumento si realizza sia in senso antero-posterioreper sollevamento delle coste che in senso longitudinale perabbassamento del diaframma.Durante l’inspirazione la pleura viscerale segue la pleuraparietale per cui alla caduta della pressione intrapleuricasegue la caduta della pressione intralveolareSi realizza così un gradiente pressorio fra aria esternaedaria alveolare che crea un flusso d’aria dalla bocca aglialveoli

Espirazione

L’espirazione è una fase passiva in cui si ha il ripristinodell’equilibrio elastico (al termine dell’espirazione) senza alcuna contrazione dei muscoli.Il ritorno nella posizione di equilibrio elastico e l’aumentodella pressione intralveolare che si realizza alla fine dellainspirazione determinano il passaggio d’aria dagli alveolialla bocca.Si ha contrazione dei muscoli espiratori quando vi è unoaumento della ventilazione esterna per aumento dellafrequenza, nello sforzo, nelle manovre di espirazioneforzata, durante la tosse.

Terapia Inalatoria

La terapia aerosolica permette la

somministrazione di farmaci

direttamente nelle vie respiratorie.

Terapia Inalatoria

Consente:

Stessi effetti farmacologici di altre somministrazioni

Minor dosaggio

Minori effetti collaterali

Terapia Inalatoria

LL’’ aerosol aerosol èè costituito da particellecostituito da particelle

solide e/o gocce di liquido chesolide e/o gocce di liquido che

attraverso la bocca ed il nasoattraverso la bocca ed il naso

penetrano nelle vie respiratorie.penetrano nelle vie respiratorie.

Terapia Inalatoria

La sedimentazione delle La sedimentazione delle particelle particelle èè legata alle loro legata alle loro dimensioni (MMAD).dimensioni (MMAD).Il diametro ideale perchIl diametro ideale perchéé le le goccioline raggiungano tutto il goccioline raggiungano tutto il tratto respiratorio tratto respiratorio èè compreso compreso tra 0.5 tra 0.5 -- 5 micron.5 micron.Le particelle con diametro Le particelle con diametro grande sono assorbite dal grande sono assorbite dal primo tratto respiratorio, solo primo tratto respiratorio, solo quelle piquelle piùù piccole raggiungono piccole raggiungono bronchioli ed alveoli. bronchioli ed alveoli.

Diffusibilità delle particelle

NO

NO

NO

+/-

SI

NO

NO

SI

SI

NO

SI

SI

+/-

NO

NO

>10

10-7

6-4

3-2

1

Polmone profondo

BronchiAlte vieMMAD// µµµµm

Terapia Inalatoria

NEBULIZZAZIONENEBULIZZAZIONE

NEBULIZZATORINEBULIZZATORIELETTRICIELETTRICI

DEVICESDEVICESPRESSURIZZATIPRESSURIZZATI

DEVICESDEVICESPREDOSATIPREDOSATI

ELETTRICIELETTRICIA ULTRASUONIA ULTRASUONI POLVERIPOLVERIELETTRICIELETTRICI

A COMPRESSOREA COMPRESSORE

Soluzione o sospensione

•Tendenza alla formazione di macroaggregati e, quindi, all’erogazione di particelle con DAMM non ottimale

•Formazione di precipitato durantel’aerosolizzazione con mancata erogazione di parte del principio attivo•Minore praticità d’uso (la sospensione deve essere agitata prima dell’uso)•Insufficiente micronizzazione delle particelle erogate, con conseguente ridotta veicolazione nelle vie aeree inferiori

� Capacità di mantenere costante nel tempo il DAMM ottimale delle particelle

•Elevata precisione di dosaggio grazie alla concentrazione costante•Semplice utilizzo del farmaco

(la soluzione non deve essere agitata prima dell’uso)

•Fine micronizzazione delle particelle erogate, con migliore veicolazionenelle vie aeree inferiori

SOSPENSIONESOLUZIONE

Caratteristiche ottimali

DAMM < 3 micronDAMM < 3 micron(Aria e Ultrasuoni(Aria e Ultrasuoni))

FLUSSO > 6FLUSSO > 6--8 Litri/minuto8 Litri/minuto(Aria)(Aria)

EROGARE 3 ml IN < 6 minutiEROGARE 3 ml IN < 6 minuti(Aria e Ultrasuoni(Aria e Ultrasuoni))

Consigli pratici

�������� LaLa mascherinamascherina èè consigliabile per le consigliabile per le infiammazioni delle prime vie aeree come le infiammazioni delle prime vie aeree come le riniti e la sinusite e quando si fa lriniti e la sinusite e quando si fa l’’ aerosol ai aerosol ai bimbi pibimbi pi ùù piccoli;piccoli;

�������� La mascherina deve essere tenuta il piLa mascherina deve essere tenuta il piùùpossibilepossibileaderente al visoaderente al viso; ;

�������� IlIl boccaglio boccaglio va utilizzato quando si curano le va utilizzato quando si curano le infiammazioni delle vie aeree inferiori come la infiammazioni delle vie aeree inferiori come la bronchite e lbronchite e l’’ asma, facendo bene attenzione a asma, facendo bene attenzione a non respirare con il naso;non respirare con il naso;

Consigli pratici

•• La quantitLa quantit àà di liquido nelldi liquido nell ’’ ampolla non dovrebbe ampolla non dovrebbe superare i 4 superare i 4 -- 5 ml;5 ml;

•• Quando si fa lQuando si fa l’’ aerosol, tenere il busto eretto per aerosol, tenere il busto eretto per non limitare lnon limitare l ’’ inspirazione; inspirazione;

•• Non usare farmaci in Non usare farmaci in ““ sospensionesospensione”” con i con i nebulizzatori a ultrasuoni o accertarsi (foglietto nebulizzatori a ultrasuoni o accertarsi (foglietto illustrativo) che il farmaco possa essere utilizzato illustrativo) che il farmaco possa essere utilizzato con questo tipo di apparecchicon questo tipo di apparecchi

Consigli pratici

•• LL ’’ aerosol non deve durare piaerosol non deve durare piùù di di 10 minuti10 minuti

•• Sciacquare la bocca dopo la terapiaSciacquare la bocca dopo la terapia

•• Dopo lDopo l’’ uso sciacquare luso sciacquare l’’ ampolla con acqua ampolla con acqua senza usare detersivisenza usare detersivi

GRAZIE