GENERALIT

Lapparato respiratorio ha come scopo principale quello di estrarre dal corpo lanidride carbonica (sostanza tossica di scarto del metabolismo cellulare) sostituendola con lossigeno, sostanza indispensabile ai processi cellulari che consentono di estrarre lenergia chimica contenuta nelle sostanze alimentari. Esso collabora strettamente con il sistema circolatorio che raccoglie dai vari distretti corporei lanidride carbonica portandola ai polmoni dove si carica di ossigeno per ridistribuirlo a tutto il corpo.Grazie alla presenza di strutture specializzate delle vie aeree, lapparato respiratorio svolge anche funzioni di fonazione.E costituito da un insieme di organi cavi (bocca, naso, faringe, laringe), canali (trachea, bronchi e broncholi) che formano le vie aeree o respiratorie e permettono il passaggio dellaria durante la respirazione e da organi parenchimatosi, i polmoni, nei quali le stesse vie aeree penetrano profondamente ramificandosi e in cui avvengono gli scambi gassosi tra aria e sangue.

Le strutture che costituiscono le vie aeree, possiedono uno scheletro osseo o cartilagineo che facilita il passaggio dellaria e pareti tappezzate da mucosa che svolge varie funzioni: riscalda laria inspirata grazie alla ricca vascolarizzazione la umidifica grazie alla secrezione delle ghiandole distribuite al suo interno la filtra grazie alla presenza del muco che incolla il pulviscolo inspirato e viene successivamente convogliato allesterno dal continuo movimento di cellule ciliate.

VIE AEREE SUPERIORINASOCostituisce la via preferenziale dellinspirazione. Si compone di una parte esterna detta piramide nasale, la quale inferiormente presenta 2 orifizi detti narici che rappresentano le vie di passaggio dellaria e una parte interna costituita dalla cavit nasale (divisa in 2 met simmetriche dal setto nasale) e dai seni paranasali.Nelle narici si distinguono 2 tipi di mucose: respiratoria ed olfattiva.

La mucosa respiratoria, di colore roseo, contiene cellule produttrici di muco, il quale ha una debole funzione battericida, contenendo immunoglobuline e lisozima.La mucosa olfattiva di colore giallastro localizzata nella parte pi alta delle cavit nasali.I seni paranasali sono cavit scavate dentro alle ossa che circondano le fosse nasali. Hanno la duplice funzione di riscaldare laria introdotta nel naso e partecipare alla fonazione come camere di risonanza.Laria inspirata con il naso, per lirregolarit delle pareti e per la presenza dei cornetti costretta a compiere un percorso tortuoso durante il quale, data la notevole vascolarizzazione della membrana nasale, si riscalda.I peli presenti nel naso e le ciglia delle cellule epiteliali, fungono da filtri destinati a rimuovere le particelle di polvere presenti nellaria inspirata.La cavit nasale separata dalla sottostante cavit orale da un piatto osseo: il palato duro, posteriormente al quale si trova il palato molle.

Principali formazioni anatomiche delle vie aeree superiori viste in sezione sagittale

FARINGEOrgano cavo, impari e mediano, comune allapparato respiratorio e digerente (via di passaggio sia dellaria che del cibo). E un condotto muscolare lungo circa 13 cm, che comunica con le cavit nasali, la cavit orale, la laringe, lesofago e riceve lo sbocco delle tube uditive ( per questo che deglutendo si pu compensare la sensazione provocata allorecchio dai cambiamenti di pressione ambientale).Essa suddivisa in una parte nasale detta rinofaringe, una parte buccale detta orofaringe e una laringea detta laringofaringe che si continua con la sottostante laringe.La sua funzione quella di indirizzare il cibo verso lesofago e laria verso la laringe.Nella faringe si trovano addensamenti di tessuto linfatico denominati tonsille. Le tonsille faringee o adenoidi si trovano a livello della rinofaringe, le tonsille palatine sono situate allestremit del palato molle, le tonsille linguali sono localizzate alla base della lingua. Le tonsille, essendo in comunicazione con numerosi vasi linfatici, svolgono unazione preventiva delle infezioni delle prime vie aeree e digestive.

VIE AEREE INFERIORILARINGEHa origine nella parte anteriore della faringe, subito dietro la lingua e si prosegue nella trachea. E costituita da 8 segmenti rigidi di cartilagine ialina e da una cartilagine elastica a forma di cucchiaino: lepiglottide, che, abbassandosi a coprire ladito laringeo, impedisce linalazione del cibo durante la deglutizione. Qualsiasi sostanza diversa dallaria che penetri nella laringe scatena il riflesso della tosse, che serve ad espellerla ed impedire che arrivi nei polmoni. La pi sviluppata delle cartilagini ialine quella tiroidea che forma uno scudo a protezione della tiroide e protrude anteriormente sotto la pelle del collo formando il cosiddetto pomo dAdamo, perch pi prominente nei maschi.Nella parte media della laringe sono presenti 4 pieghe della mucosa; 2 superiori dette corde vocali false e 2 inferiori dette corde vocali vere che, quando vengono messe in vibrazione dallaria espirata, consentono lemissione di suoni. Infatti la laringe oltre a costituire lorgano di accesso alle vie respiratorie pi profonde, rappresenta lorgano deputato alla fonazione.

TRACHEA E un canale lungo circa 12 cm con diametro di poco meno di 2 cm, che fa seguito alla laringe e che allaltezza della 4a 5a vertebra toracica si biforca in 2 rami: il bronco dx e il bronco sx che si portano ai polmoni. La parete posteriore in rapporto con lesofago, mentre la sua parte cervicale in rapporto con la tiroide.E costituita da una successione di anelli di cartilagine ialina detti tracheali,incompleti posteriormente, intervallati da legamenti anulari.Internamente rivestita da una mucosa dotata di epitelio ciliato, le cui ciglia battono continuamente in direzione opposta a quella dellaria che entra, in modo che il muco intriso di polvere ed altri detriti non scenda nei polmoni ma venga sospinto verso lorofaringe dove pu essere ingoiato o sputato assieme a quello che scende dal naso.

Fotografia al microscopio elettronico a scansione dellepitelio ciliato della trachea : ciglia in giallo, cellule mucipare con microvilli in arancione

BRONCHI I bronchi principali extrapolmonari derivano dalla biforcazione della trachea, e si portano lateralmente verso il basso. Il bronco primario di dx pi corto, pi rettilineo ed ha un calibro maggiore di quello di sx, di conseguenza la sede in cui pi frequentemente vanno a finire sostanze estranee inalate accidentalmente.Hanno struttura e configurazione simile a quella della trachea, con anelli cartilaginei, incompleti posteriormente, uniti da legamenti anulari.Come la trachea sono organi cavi.Dopo la prima biforcazione i bronchi principali si ramificano ulteriormente allinterno dei polmoni (bronchi intrapolmonari) in questo modo:dal bronco dx nascono 3 bronchi lobari; superiore, medio ed inferiore, mentre dal bronco sx ne nascono 2, superiore ed inferiore. I bronchi lobari penetrano nei polmoni ramificandosi ulteriormente, diminuendo man mano di calibro diventando broncholi e terminando con gli alveoli.Internamente sono tappezzati da cellule mucipare e cellule ciliate che creano una continua corrente di muco verso lesterno.Sono avvolti da muscoli involontari sotto il controllo del plesso polmonare e del nervo vago.

POLMONISono organi pari e laterali, che occupano quasi per intero la cavit toracica tranne il mediastino, cio la parte centrale, compresa tra sterno e colonna vertebrale, dove sono situati il cuore, il timo, la trachea, i bronchi, lesofago e i grossi vasi sanguigni.Ciascun polmone possiede un apice che sporge dietro e sopra la clavicola, una base pi larga, modellata sulla convessit del diaframma sul quale poggia, ed diviso in lobi da scissure: il polmone dx ne ha 3, quello sx 2.La superficie di ciascun polmone rivestita da una membrana sierosa detta pleura, formata da 2 foglietti: viscerale, aderente alla superficie del polmone e parietale quella pi esterna.Lo spazio compreso tra le 2 pleure, detto cavit pleurica, contiene un liquido pleurico secreto dalle stesse membrane che consente ai polmoni di scivolare facilmente, senza attriti durante i movimenti respiratori. I 2 foglietti aderiscono intimamente perch nello spazio pleurico che li separa la pressione negativa ed questo che determina lespansione dei polmoni durante la respirazione.Sulla superficie mediale di ogni polmone presente una rientranza detta ilo dove i bronchi, le arterie polmonari ed i nervi penetrano allinterno del polmone stesso e le vene polmonari e vasi linfatici ne escono.

arteria polmonare

Ciascun lobo polmonare suddiviso in centinaia di lobuli; allinterno di ciascun lobulo i bronchioli si ramificano fino a diventare minimi o terminali a ciascuno dei quali fa capo un acino polmonare. In ciascun acino il broncholo terminale da origine a 2 broncholi respiratori o alveolari che si fanno sempre pi piccoli (dotti alveolari) procedendo verso lestremit distale del bronchiolo e presentano delle estroflessioni emisferiche dette alveoli polmonari, che nellinsieme assomigliano a grappoli duva e costituiscono la stragrande maggioranza del parenchima polmonare.

I bronchi primari dopo essere penetrati allinterno dei polmoni, si suddividono in rami sempre pi piccoli terminando nei broncholi.Tali ramificazioni vengono denominate albero bronchiale o respiratorio.

E a livello degli alveoli polmonari che avvengono gli scambi respiratori, infatti la superficie esterna degli alveoli rivestita da una fitta rete di capillari sanguiferi. Le pareti di alveoli e capillari, fuse insieme,costituiscono la membrana respiratoria, attraverso la quale transitano i gas ed il sangue. Gli scambi gassosi avvengono per diffusione semplice attraverso questa barriera aria-sangue: lO2 passa dallaria che riempie gli alveoli al sangue dei capillari polmonari e la CO2 lascia il sangue per entrare negli alveoli. A livello degli alveoli polmonari si trova lultima postazione di difesa dellapparato respiratorio: i macrofagi che dotati di movimenti ameboidi, si spostano dallinterno ed allesterno degli alveoli, fagocitando batteri, particelle carboniose ed altri detriti.

Meccanica della respirazioneLa respirazione un processo meccanico che dipende dai cambiamenti di volume che si susseguono nella cavit toracica: ogni cambiamento di volume comporta un cambiamento di pressione che a sua volta determina un flusso di gas per riequilibrare la pressione. Allaumentare del volume le molecole di gas si disperdono e la pressione diminuisce, se invece il volume si riduce, le molecole di gas si avvicinano e la pressione aumenta; questo accade nelle 2 fasi della respirazione quando laria entra nei polmoni (inspirazione) e quando laria esce dai polmoni (espirazione).

LinspirazioneI polmoni si trovano racchiusi nella cassa toracica una struttura estensibile grazie allattivit della muscolatura intercostale e poggiano inferiormente sul diaframma che stimolato dal nervo vago si contrae ritmicamente.

La contrazione del diaframma, che si abbassa e si appiattisce, avviene in concomitanza con lespansione della cassa toracica e questo fa espandere i polmoni poich grazie alla pleure aderiscono alla cavit polmonare e quindi vengono tirati verso il basso dal diaframma e verso lesterno dalla cassa toracica. Allaumentare del volume intrapolmonare i gas contenuti nei polmoni si disperdono per occuparne lintero volume; ne consegue che nei polmoni si viene quindi a creare una pressione inferiore rispetto a quella esterna, questa depressione viene riequilibrata dallinspirazione daria attraverso la bocca ed il naso.

Laria continua a fluire nei polmoni finch la pressione intrapolmonare non eguaglia quella atmosferica.

Questa serie di eventi denominata inspirazione.

LespirazioneLespirazione un processo passivo che dipende per la maggior parte dallelasticit intrinseca dei polmoni, piuttosto che dalla contrazione muscolare.Quando i muscoli inspiratori intercostali si rilassano, la gabbia toracica si abbassa; anche il diaframma si rilassa e risale comprimendo i polmoni che si retraggono.

Diminuiscono cos sia il volume toracico che quello intrapolmonare, ci fa si che le molecole di gas allinterno dei polmoni, siano forzate ad avvicinarsi le une alle altre fino a che la pressione intrapolmonare aumenta fino a raggiungere un valore maggiore di quello della pressione atmosferica.

Ci determina la fuoriuscita daria per eguagliare le pressioni allinterno ed allesterno dei polmoni. Laria che viene spinta verso lesterno povera di ossigeno e ricca di anidride carbonica a causa degli scambi avvenuti a livello alveolo-vasale durante linspirazione e segue un percorso inverso a quello seguito durante linspirazione.