GENERALITÀ

L’apparato respiratorio ha come scopo principale quello di estrarre dal corpo

l’anidride carbonica (sostanza tossica di scarto del metabolismo cellulare)

sostituendola con l’ossigeno, sostanza indispensabile ai processi cellulari che

consentono di estrarre l’energia chimica contenuta nelle sostanze alimentari.

Esso collabora strettamente con il sistema circolatorio che raccoglie dai vari

distretti corporei l’anidride carbonica portandola ai polmoni dove si carica di

ossigeno per ridistribuirlo a tutto il corpo.

Grazie alla presenza di strutture specializzate delle vie aeree, l’apparato

respiratorio svolge anche funzioni di fonazione.

E’ costituito da un insieme di organi cavi (bocca, naso, faringe, laringe), canali(trachea, bronchi e bronchìoli) che formano le vie aeree o respiratorie e

permettono il passaggio dell’aria 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 dell’aria e pareti tappezzate da mucosa

che svolge varie funzioni:

- riscalda l’aria 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 all’esterno dal continuo movimento di

cellule ciliate.

VIE AEREE SUPERIORINASO

Costituisce la via preferenziale dell’inspirazione. Si compone di una parte

esterna detta piramide nasale, la quale inferiormente presenta 2 orifizi detti

narici che rappresentano le vie di passaggio dell’aria e una parte interna

costituita dalla cavità nasale (divisa in 2 metà 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 è localizzata nella parte più alta delle

cavità nasali.

I seni paranasali sono cavità scavate dentro alle ossa che circondano le fosse

nasali. Hanno la duplice funzione di riscaldare l’aria introdotta nel naso e

partecipare alla fonazione come camere di risonanza.

L’aria inspirata con il naso, per l’irregolarità delle pareti e per la presenza dei

cornetti è 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 nell’aria inspirata.

La cavità nasale è separata dalla sottostante cavità orale da un piatto osseo: il

palato duro, posteriormente al quale si trova il palato molle.

Principali formazioni anatomiche delle vie aeree superioriviste in sezione sagittale

FARINGE

Organo cavo, impari e mediano, comune all’apparato respiratorio e digerente

(via di passaggio sia dell’aria che del cibo). E’ un condotto muscolare lungo

circa 13 cm, che comunica con le cavità nasali, la cavità orale, la laringe,

l’esofago e riceve lo sbocco delle tube uditive (è per questo che deglutendo si

può compensare la sensazione provocata all’orecchio dai cambiamenti di

pressione ambientale).

Essa è 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 è quella di indirizzare il cibo verso l’esofago e l’aria 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 all’estremità del palato molle, le tonsille linguali sono

localizzate alla base della lingua. Le tonsille, essendo in comunicazione con

numerosi vasi linfatici, svolgono un’azione preventiva delle infezioni delle

prime vie aeree e digestive.

VIE AEREE INFERIORILARINGE

Ha 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: l’epiglottide, che, abbassandosi a

coprire l’adito laringeo, impedisce l’inalazione del cibo durante la deglutizione.

Qualsiasi sostanza diversa dall’aria che penetri nella laringe scatena il riflesso

della tosse, che serve ad espellerla ed impedire che arrivi nei polmoni.

La più sviluppata delle cartilagini ialine è quella tiroidea che forma uno scudo a

protezione della tiroide e protrude anteriormente sotto la pelle del collo

formando il cosiddetto pomo d’Adamo, perché più 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 dall’aria espirata, consentono l’emissione di suoni.

Infatti la laringe oltre a costituire l’organo di accesso alle vie respiratorie più

profonde, rappresenta l’organo 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 all’altezza 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 è in rapporto con l’esofago, mentre la sua parte cervicale è in rapporto con la tiroide.

E’ costituita da una successione di anelli di cartilagine ialina detti tracheali,incompleti posteriormente, intervallati da legamenti

anulari.

Internamente è rivestita da una mucosa dotata di epitelio ciliato, le cui ciglia battono continuamente in direzione opposta a quella dell’aria che entra, in modo che il muco intriso di polvere ed altri detriti non scenda nei polmoni ma venga sospinto verso l’orofaringe dove può essere ingoiato o sputato assieme a quello che scende dal naso.

Fotografia al microscopio elettronico a

scansione dell’epitelio 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 è più corto, più

rettilineo ed ha un calibro maggiore di quello di sx, di conseguenza è la sede in cui

più 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

all’interno 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

bronchìoli e terminando con gli alveoli.Internamente sono tappezzati da cellule mucipare e cellule ciliate che creano una

continua corrente di muco verso l’esterno.

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 cavità toracica tranne

il mediastino, cioè la parte centrale, compresa tra sterno e colonna vertebrale,

dove sono situati il cuore, il timo, la trachea, i bronchi, l’esofago e i grossi vasi

sanguigni.

Ciascun polmone possiede un apice che sporge dietro e sopra la clavicola, una

base più larga, modellata sulla convessità del diaframma sul quale poggia, ed è

diviso in lobi da scissure: il polmone dx ne ha 3, quello sx 2.

La superficie di ciascun polmone è rivestita da una membrana sierosa detta

pleura, formata da 2 foglietti: viscerale, aderente alla superficie del polmone e

parietale quella più esterna.

Lo spazio compreso tra le 2 pleure, detto cavità 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 perché nello spazio pleurico che li separa la pressione è negativa ed è

questo che determina l’espansione dei polmoni durante la respirazione.

Sulla superficie mediale di ogni polmone è presente una rientranza detta ilo dove i

bronchi, le arterie polmonari ed i nervi penetrano all’interno del polmone stesso e

le vene polmonari e vasi linfatici ne escono.

arteria polmonare

Ciascun lobo polmonare è suddiviso

in centinaia di lobuli; all’interno 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 bronchìolo terminale da origine a 2

bronchìoli respiratori o alveolari che

si fanno sempre più piccoli (dotti

alveolari) procedendo verso

l’estremità distale del bronchiolo e

presentano delle estroflessioni

emisferiche dette alveoli polmonari,

che nell’insieme assomigliano a

grappoli d’uva e costituiscono la

stragrande maggioranza del

parenchima polmonare.

I bronchi primari dopo essere penetrati all’interno dei polmoni, si suddividono in

rami sempre più piccoli terminando nei bronchìoli.

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 è

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: l’O2 passa dall’aria 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

l’ultima postazione di difesa

dell’apparato respiratorio: i macrofagi

che dotati di movimenti ameboidi, si

spostano dall’interno ed all’esterno

degli alveoli, fagocitando batteri,

particelle carboniose ed altri detriti.

Meccanica della respirazioneLa respirazione è un processo

meccanico che dipende dai

cambiamenti di volume che si

susseguono nella cavità toracica:

ogni cambiamento di volume

comporta un cambiamento di

pressione che a sua volta determina

un flusso di gas per riequilibrare la

pressione. All’aumentare 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 l’aria entra nei

polmoni (inspirazione) e quando

l’aria esce dai polmoni

(espirazione).

L’inspirazione

I polmoni si trovano racchiusi nella cassa toracica una struttura estensibile grazie

all’attività 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 l’espansione della cassa toracica e questo fa espandere i polmoni

poiché grazie alla pleure aderiscono alla cavità polmonare e quindi vengono tirati

verso il basso dal diaframma e verso l’esterno dalla cassa toracica.

All’aumentare del volume intrapolmonare i gas contenuti nei polmoni si

disperdono per occuparne l’intero volume; ne consegue che nei polmoni si viene

quindi a creare una pressione inferiore rispetto a quella esterna, questa

depressione viene riequilibrata dall’inspirazione d’aria attraverso la bocca ed il

naso.

L’aria continua a fluire nei polmoni finché la pressione intrapolmonare non eguaglia

quella atmosferica.

Questa serie di eventi è denominata inspirazione.

L’espirazione

L’espirazione è un processo passivo che dipende per la maggior parte dall’elasticità

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 così sia il volume toracico che quello intrapolmonare, ciò fa si che le

molecole di gas all’interno 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.

Ciò determina la fuoriuscita d’aria per eguagliare le pressioni all’interno ed

all’esterno dei polmoni. L’aria che viene spinta verso l’esterno è povera di ossigeno

e ricca di anidride carbonica a causa degli scambi avvenuti a livello alveolo-vasale

durante l’inspirazione e segue un percorso inverso a quello seguito durante

l’inspirazione.