Libera Università per la terza età Auser Insieme

Milazzo

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TERZA LEZIONE LUTE. APPARATO RESPIRATORIO.

Da un punto di vista generale, l’apparato respiratorio può essere distinto in:

1) vie aeree superiori, rappresentate da tutte le strutture poste a monte della

trachea;

2)sistema di conduzione o distribuzione del gas all’interno del polmone, costituito

dalla trachea e dalle diverse ramificazioni bronchiali e bronchiolari non provviste

di alveoli;

3) zona propriamente respiratoria, rappresentata dalle strutture periferiche

caratterizzate dalla presenza di alveoli.

4)il complesso osseo- articolare e muscolare che comprende le strutture della

gabbia toracica (vertebre, coste e sterno)-rivestita dalle sierose pleuriche

delimitanti le cavità pleuriche, il mediastino e i muscoli respiratori;

5)un insieme di strutture nervose che presiede alla regolazione del respiro.

Le vie aeree superiori comprendono le cavità nasali con i seni paranasali, il faringe e

la laringe.

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Le cavità nasali si aprono anteriormente con le narici e sono separate dal setto

nasale, (slide n. 1). Il setto nasale è costituito da parti ossee e da parti cartilaginee.

Le parti ossee del setto sono formate, posteriormente e in basso,dal vomere,

posteriormente e in alto dalla lamina perpendicolare dell’etmoide. Le parti

cartilaginee occupano la parte anteriore del setto e sono costituite dalla cartilagine

del setto e dalla cartilagine dell’ala del naso. In alto la volta nasale è formata dalla

lamina orizzontale dell’osso etmoidale, detta lamina cribrosa in quanto è crivellata

di forellini attraverso cui passano i nervi oftalmici . La parete laterale delle fosse

nasali è costituita dalla faccia mediale (nasale) del labirinto etmoidale che è una

massa ossea la quale separa le cavità orbitali da quelle nasali e che è costituita da un

sistema di piccole cavità(cellule etmoidali) in comunicazione con le fosse nasali.

Dalla faccia nasale delle masse laterali dell’etmoide muovono due lamine ossee

(cornetti o turbinati superiore e medio) dalla struttura convoluta . Il cornetto

inferiore, presente, in basso, sulla parete laterale delle fosse nasali, è una lamina

ossea che si stacca, invece, dalla faccia nasale della mascella: la presenza dei

cornetti o turbinati determina un marcato aumento della superficie esposta al flusso

aereo , ma anche una riduzione dell’area della sezione trasversa delle ossa nasali.,

come ben si vede nella figura in basso della slide n.1. Lo spazio compreso fra i

turbinati e la parete laterale del naso prende il nome di meato e assume il nome del

turbinato che lo sovrasta. Abbiamo, così, il meato inferiore, il meato medio, il meato

superiore e il recesso sfeno-etmoidale. Nel meato inferiore sbocca il canale naso-

lacrimale, negli altri meati sboccano gli orifizi dei seni paranasali. I seni paranasali,

come ben si vede nella slide n. 1, sono delle cavità che si sviluppano per

pneumatizzazione delle ossa del massiccio facciale e che- occorre ripeterlo!- si

mantengono in comunicazione con le cavità nasali attraverso degli orifizi situati in

corrispondenza dei meati medio e superiore . Essi sono rappresentati dai seni

mascellari destro e sinistro , dai seni frontali, dal seno sfenoidale, scavati,

rispettivamente, nelle ossa mascellari, nell’osso frontale e nello sfenoidale . Questi

seni paranasali e i loro rispettivi orifizi sono visibili nella slide n. 1: osservando la

figura inferiore, è visibile il seno mascellare destro in una sezione frontale della fossa

nasale destra, mentre lo sbocco del suo orifizio nel meato medio è visibile nella

figura di mezzo nella quale, in alto, si possono anche osservare il seno frontale e il

suo sbocco nella parte alta del meato medio. Nella stessa figura, in dietro e in alto, è

visibile il seno sfenoidale dietro il quale è visibile la sella turcica in cui è contenuta

l’ipofisi. Le pareti dei seni paranasali sono, come quelle delle cavità nasali,

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tappezzate da epitelio cilindrico ciliato e muco-secernente. Le fosse nasali

comunicano, posteriormente , attraverso le coane, con il faringe .

Il faringe( slide n. 2) è un condotto muscolo- membranoso,privo della maggior

parte della parete anteriore, a causa del fatto che si aprono in esso sul davanti le

fosse nasali destra e sinistra (coane) e le cavità buccale e laringea. Dalla base del

cranio si estende fino al margine inferiore della cartilagine cricoidea della laringe , a

livello del margine inferiore della sesta vertebra cervicale, dove esso si continua con

l’esofago. Superiormente e posteriormente è congiunto alla base dell’osso occipitale

del cranio, lateralmente ad altre strutture ossee del cranio. In base alle aperture

nelle sue pareti anteriori, si divide in rinofaringe, orofaringe e laringo- faringe,

chiamato anche ipofaringe

. Il rinofaringe normalmente ha una funzione esclusivamente respiratoria. La parete

anteriore è occupata dalle coane (narici posteriori ); la volta è occupata dalla tonsilla

faringea (adenoidi ) dovuta ad accumulo di tessuto linfoide fra le pieghe della

mucosa, molto sviluppato nei bambini, atrofizzato negli adulti. Il pavimento,

incompleto, del rinofaringe è formato dalla superficie postero- superiore del palato

molle(slide n.2, con vista dal di dietro e slide.n.3, in proiezione laterale ).

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2

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Sulla parete laterale del rinofaringe sbocca l’orifizio della tuba di Eustachio (nella

slide n. 3 è visibile l’orificio faringeo della tuba, mentre nelle slide n.4 e 4a, figure in

alto e in basso, è visibile l’orifizio presente nell’orecchio medio ) che mette in

comunicazione il naso con l’orecchio medio. Per darvi meglio l’idea di quanto detto

è opportuno che mostrarVi(oltre alla slide n. 4 e 4a anche la slide 5), nelle quali è

ben evidenziata la morfologia dell’orecchio esterno, medio ed interno. Più

distalmente del faringe è posta la laringe. Essa è una struttura complessa, situata al

centro del collo e del torace

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3

Slide 4 Slide 4a

5

- La laringe è formata da uno scheletro cartilagineo il quale è mantenuto in

posizione dalla muscolatura intrinseca ed estrinseca e da numerosi ligamenti fibrosi

ed è ricoperto all’interno da una mucosa che forma delle pliche caratteristiche, le

corde vocali vere (glottide ) e le corde vocali false. Queste cartilagini sono: la

cartilagine tiroide, la cartilagine cricoide, le cartilagini aritenoidi e le cartilagini

cornicolate.

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5

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La cartilagine tiroide è l’elemento più importante dello scheletro cartilagineo della

laringe: essa delimita la laringe anteriormente e lateralmente e si compone di due

lamine o ali (slide n.6, Vista d’avanti): anteriormente, queste divergono in alto dove

è presente l’incisura mediana e si riuniscono sotto di essa a formare la prominenza

laringea, detta pomo di Adamo. Dal margine posteriore di ciascuna delle due ali

della cartilagine tiroide (visibili oltre che nella slide n.6 anche nella slide n. 7,) si

dipartono due corni, uno superiore diretto in alto e l’altro inferiore che si articolano,

in basso, con la cartilagine cricoide la quale assicura alla laringe un anello completo

sotto le corde vocali. Essa ha, infatti, (come si vede nella slide n. 6,figura in mezzo)

la forma di un anello pastorale con la parte larga, (castone), indietro e la parte

ristretta in avanti. Le cartilagini aritenoidi hanno forma di piramidi triangolari con la

base inferiore e si articolano con la cartilagine cricoide. La base di ogni cartilagine

aritenoide presenta due apofisi (sporgenze), una rivolta verso l’esterno che dà

attacco ai muscoli crico-aritenoidei laterali e posteriori (slide n6., figura centrale e

slide n.7, fig. in basso e a destra), l’altra rivolta verso l’interno che prende il none di

apofisi vocale perché dà attacco alla corda vocale la quale è costituita dai muscoli

tiro- aritenoidei e dai muscoli vocali-( slide n. 6 , figura in mezzo,e slide n7 , fig. in

basso a destra) i quali sono rivestiti da mucosa. I muscoli tiro-aritenoidei fissano o

tendono le corde vocali quando si contraggono insieme al loro antagonista ( il

muscolo crico-tiroideo- cfr. slide n.7 a, fig. in basso a destra), mentre le accorciano

quando si contraggono da soli( cfr. slide n.7, fig. in basso a destra).

Nella slide n. 8, in mezzo a sinistra si può osservare come la contrazione dei muscoli

cricoaritenoidei posteriori produce l’abduzione delle corde vocali, mentre la

contrazione dei muscoli crico- aritenoidei laterali(in mezzo a destra) produce

l’adduzione delle corde vocali. Le cartilagini tiroide e cricoidi, come si vede nella

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8

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slide n. 6 in alto a sinistra e in basso a sinistra sono unite anteriormente da un

ligamento (ligamento crico- tiroideo) che può essere perforato con scarso pericolo di

emorragia quando bisogna praticare d’urgenza una tracheotomia. Facendo

astrazione da tutti i dettagli che fin qui presi in esame, si può, in estrema sintesi,

dire che un complesso meccanismo di contrazione e/o rilassamento dei muscoli

intrinseci ed estrinseci della laringe, sulla cui nomenclatura si può sorvolare, è alla

base dei movimenti delle corde vocali, della loro abduzione e adduzione (apertura e

chiusura della glottide- corde vocali-) e, quindi del meccanismo della fonazione .

Pochi mm al di sopra delle corde vocali vere stanno le corde vocali false, inserite

anteriormente sulla cartilagine tiroide e posteriormente sulle aritenoidi. Le fibre

muscolari contenute nelle false corde vocali, anch’esse rivestite, come tutta la

laringe, da mucosa, abitualmente non si contraggono durante la fonazione(queste

sono visibili nella slide n. 9, figura in basso a sinistra, mentre nella slide n. slide n.8,

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9

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figure in mezzo , si possono osservare i muscoli intrinseci della laringe che entrano

in gioco nel meccanismo di apertura e di chiusura della glottide e, quindi, della

fonazione.

Nella slide n. 10 si può osservare la posizione della laringe e della trachea nel collo e

i mezzi legamentosi e muscolari di fissazione. Altra cartilagine laringea è

l’epiglottide che, partendo dall’angolo rientrante della cartilagine tiroide (slide n. 6,

seconda figura in alto a destra-visione dall’indietro- e seconda figura in basso a

destra- sezione sagittale-; in quest’ultima figura si vede anche che essa è diretta in

alto e in dietro ed è connessa mediante un ligamento all’osso ioide del quale segue

gli spostamenti ) . L’epiglottide, abbassandosi durante la deglutizione, provoca la

chiusura dell’imbocco laringeo e impedisce la penetrazione di alimenti nell’albero

respiratorio.(slide n. 9, tavola V, figura in mezzo a sinistra).

Ho ritenuto opportuno dilungarmi su questi aspetti anatomici per consentire al

dott. Orlando di affrontare il tema delle riniti, delle otiti, dei disturbi del labirinto ,

nonché il tema specifico del meccanismo della fonazione che altrimenti sarebbero

incomprensibili.

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10

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Sul piano funzionale, le strutture delle vie aeree superiori svolgono un ruolo

rilevante ai fini della respirazione: ne è testimonianza il fatto che, nonostante la

respirazione nasale incontri una resistenza pari al doppio di quella offerta per via

orale, essa venga soggettivamente avvertita come più facile e confortevole. Tale

sensazione deriva dal fatto che , durante il passaggio attraverso le fosse nasali, l’aria

subisce modificazioni importanti ai fini della ottimizzazione della funzione

respiratoria: essa, infatti, esposta alla vasta e tortuosa superficie della mucosa

nasale ben vascolarizzata, viene depurata della maggior parte degli inquinanti, ( sia

in forma particellare che in forma gassosa idrosolubile) che si depositano e vengono,

quindi trasportati verso il faringe attraverso il tappeto discontinuo del muco che

ricopre la mucosa e che è reso mobile dal battito delle ciglia vibratili. Oltre a questa

funzione di clearance, l’epitelio nasale funge anche da condizionatore dell’aria

inspirata (riscaldamento ed umificazione).

Così condizionata, l’aria viene diretta verso la trachea attraverso le strutture faringo-

laringee. Il mantenimento della beanza di questi condotti- ed in particolare del

faringe anche nelle posizioni declivi è assicurato dal tono dei muscoli che ne

costituiscono la parete (slide n. 2 e 3), Ciò assume importanza in considerazione del

fatto che durante il riposo notturno, per l’ipotonia muscolare connessa con il sonno,

si determina una ostruzione la cui manifestazione clinica più frequente è il

russamento che, ove si prolunghi troppo può dare crisi di apnea. La laringe svolge,

quindi, complessivamente, oltre che la funzione fonatoria e quella di passaggio del

flusso aereo, anche una funzione di valvola per la presenza dell’epiglottide ( slide

n.2 ,vista dal di dietro e slide n.3, vista in laterale) . In questa ultima slide in cui

l’epiglottide è vista in proiezione laterale, è meglio comprensibile come il

movimento verso il basso dell’epiglottide consente di indirizzare il bolo alimentare

verso l’esofago e lo stomaco e di prevenirne l’aspirazione. La chiusura della glottide

permette, inoltre, di produrre quegli aumenti di pressione intratoracica ed intra-

addominale necessari per la realizzazione della tosse e del vomito.

10

Le vie aeree di conduzione. Sono costituite da una serie di condotti provvisti di

supporto muscolo- cartilagineo, Nella slide n. 11 si osserva la trachea, con la sua

struttura muscolo- cartilaginea . Essa è costituita da 16-20 semianelli cartilaginei

elastici che ne formano la struttura anteriore e danno una certa rigidità; il muscolo

completa, posteriormente, l’anello e diminuisce il lume tracheale nell’espirazione

forzata e negli accessi di tosse). La trachea si divide in un grosso bronco principale di

destra e in un grosso bronco principale sinistro, extrapolmonari, destinati, uno al

polmone destro e l’altro al polmone sinistro. Come si può osservare nella slide n.12,

ciascun polmone ha grossolanamente la forma di un semicono con la superficie

laterale curva che si adatta alla parete toracica e la faccia mediale appiattita; la

base del polmone poggia sull’emidiaframma corrispondente, la sua sommità o apice

emerge dall’apertura superiore della gabbia toracica. La faccia mediale, presenta al

centro una zona ovale depressa che è l’ilo del polmone, attraverso cui penetrano ed

escono dal polmone vasi sanguigni e nervi . In questa regione vi sono pure diversi

gruppi di linfonodi (linfonodi ilari) La pleura viscerale che riveste il polmone penetra

fra un lobo e l’altro(scissure interlobari) a rivestirne le rispettive superfici. Ogni lobo

è formato da zone o segmenti. Come si può rilevare dalla slide n. 11, a loro volta, i

bronchi principali dx e sn. si dividono in bronchi lobari , tanti quanti sono i lobi

polmonari. I bronchi lobari , (slide n.12) si suddividono ulteriormente in bronchi

segmentari, tanti quanti sono i segmenti polmonari (10 a destra, 8 a sinistra-slide n.

12).

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11

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La zona respiratoria. Man mano che progrediscono distalmente, i bronchi si

suddividono in rami sempre più piccoli : prima bronchioli maggiori, del diametro di

1,5 mm, poi bronchioli terminali ; questi, a loro volta si dividono in bronchioli

respiratori su cui sono presenti in modo sparso alcuni alveoli e che costituiscono la

cosiddetta zona di transizione. Ciascun bronchiolo respiratorio dà, poi, origine a a

un numero variabile (da 2 a 11 ) di condotti a forma di cono( dotti alveolari) sulla cui

circonferenza si aprono gli alveoli. Gli alveoli polmonari altro non sono che dei

grappoli di estroflessione delle pareti dei dotti alveolari ( slide n.13,).

Gli alveoli superano i 400 milioni nei due polmoni. La parete alveolare , o membrana

alveolo capillare, è la superficie attraverso cui si compiono gli scambi gassosi fra aria

e sangue. Nell’adulto gli alveoli hanno una superficie di 80 mq, ed analoga superficie

hanno i capillari che li avvolgono. Come si vede nella slide 14, questa fitta rete

capillare attorno ai sacchi alveolari rappresenta le diramazioni a livello dei

bronchioli respiratori dei rami terminali delle arterie polmonari. Dopo lo scambio

gassoso, si diramano in una fitta rete di capillari venosi che finiscono con il confluire

nelle vene polmonari le quali (due per ogni polmone), fuoruscendo dai polmoni

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attraverso l’ilo polmonare vanno a sboccare nell’atrio sinistro del cuore. La

superficie della parete alveolare è rivestita da cellule epiteliali piatte: pneumociti di

primo e secondo ordine; ad opera di questi ultimi avviene la sintesi del surfattante

alveolare(fosfolipide legato a proteine) il quale ha la funzione di ridurre la tensione

superficiale a livello dell’interfaccia aria- liquido degli alveoli, prevenendone in tal

modo il collasso a bassi volumi di riempimento alveolare. - Parete alveolare e

parete capillare sono a contatto quasi diretto con l’interposizione di un tessuto

interstiziale costituito da fibre elastiche e reticolari che ha il compito di permettere

la massima elasticità e di prevenire lo sfiancamento degli alveoli. Gli alveoli

presentano piccolissimi pori che consentono all’aria di passare tra un alveolo e

l’altro. La presenza di aria nei polmoni che hanno respirato fa sì che pezzetti di

polmone che ha respirato, quando vengono messi in acqua, galleggino. I pezzetti di

polmone del neonato che non ha respirato non galleggiano e vanno al fondo. Ciò ha

molta importanza in medicina legale (docimasia idrostatica)

Da quanto fin’ora detto risulta evidente che la funzione respiratoria è la funzione

con la quale l’organismo riceve costantemente l’ossigeno necessario alle sue

esigenze metaboliche e nello stesso tempo si sbarazza dei prodotti gassosi che

rappresentano parte dei rifiuti della sua attività nutritiva (vapore acqueo, anidride

carbonica ). La funzione respiratoria comprende le seguenti due fasi:

-la respirazione esterna o polmonare con la quale si verificano gli scambi gassosi a

livello polmonare;

la respirazione interna o tissutale la quale consiste, invece, negli scambi gassosi che

avvengono quando il sangue, ossigenatosi a livello degli alveoli polmonari, giunge a

contatto delle cellule dei tessuti dei vari organi. Il sangue, dunque, è l’intermediario

fra i tessuti e l’ambiente aereo esterno.

Scambi gassosi a livello alveolare (respirazione esterna o polmonare)

L’aria che noi respiriamo è un miscuglio di gas costituito da circa 79 parti di azoto,

circa 21% di O2, piccole quantità di argon e di una piccolissima quantità di CO2

(0,03% ) .

La domanda che sorge spontanea è la seguente: con quale meccanismo l’ossigeno

passa dall’aria alveolare al sangue e viceversa la CO2 dal sangue all’aria alveolare?

La risposta è che gli scambi gassosi sono dovuti alla differenza di pressione, al

gradiente di pressione parziale, dei due gas fra l’aria alveolare e il sangue.

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L’ossigeno ha, nell’aria alveolare, una pressione parziale di circa 100 mm di Hg, nei

capillari polmonari di 40 mm di Hg: esiste, quindi, un gradiente di pressione di 60

mm di Hg che fa spostare l’ossigeno dall’aria alveolare al sangue. All’interno degli

alveoli polmonari la pressione parziale della CO2 è di 40 mm di Hg, mentre nel

sangue è di 46 mm di Hg. Nonostante che per la CO2 il gradiente pressorio sia di soli

6 mm di Hg, la diffusione di essa negli alveoli polmonari avviene più velocemente di

quanto non avvenga per l’O2 in senso inverso in quanto la diffusione di un gas

dipende anche dalla solubilità di esso e la solubilità dell’anidride carbonica è 25

volte maggiore di quella dell’ossigeno. In presenza di una normale quantità di Hb

(15gr.% ml), il contenuto di ossigeno nel sistema arterioso è di circa 20 ml/100 ml di

sangue, dato che ogni grammo di Hb può trasportare 1,34 ml di ossigeno ( una

molecola di gas per ogni atomo di Fe ). La quantità di ossigeno disciolta fisicamente

nel plasma è trascurabile: 0,3%. Alla normale gittata cardiaca(5-5,5 litri di sangue al

minuto), circa 1000 ml di ossigeno vengono trasportati dal sangue ai tessuti legato

all’Hb, a causa della elevata affinità dell’Hb per l’O2; la quantità di O2 sciolto

fisicamente nel plasma è, invece, assai trascurabile.

RESPIRAZIONE INTERNA O CELLULARE O TESSUTALE

Anche alla periferia, nei tessuti, gli scambi gassosi avvengono per il gradiente

pressorio fra i singoli gas. Il sangue che scorre nei capillari arteriosi contiene 20

volumi di ossigeno % con una PaO2 di circa 100 mm di Hg, mentre questa, nei tessuti

a riposo è di circa 40 mm di Hg. Per questo gradiente pressorio l’O2 lascia il sangue e

diffonde nei tessuti. Nel sangue che abbandona i tessuti, laPaO2 si riduce attorno ai

40 mm di Hg e il contenuto in ossigeno scende attorno ai 14-15 volumi%.L’opposto

si verifica per laCO2. Essa si forma nelle cellule dei tessuti da dove diffonde nei

liquidi interstiziali e quindi nel sangue attraverso il quale raggiunge gli alveoli

polmonari . Bisogna subito dire che, mentre l’ossigeno è caricato quasi

esclusivamente nei globuli rossi e solo in misura trascurabile nel plasma,per

l’anidride carbonica si verifica l’opposto: il plasma ne trasporta la quantità maggiore

(100ml di sangue alla PaCO2 è di 46 mm. di Hg. contengono circa 54 volumi di

CO2%. Nel sangue la CO2 viaggia sotto diverse forme: 1) fisicamente disciolta; 2)

come acido carbonico; 3)in maggiore quantità (65% )come bicarbonato; 4) legata

alle proteine plasmatiche e alla Hb dei G.R. Un soggetto sano adulto a riposo

consuma 250 ml di O2 al minuto e produce 200 ml di CO2 al minuto. L o scambio

gassoso che avviene a livello polmonare, per quanto detto, si svolge negli alveoli

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con le modalità che sono state illustrate , parlando della respirazione esterna o

polmonare

A conclusione della trattazione degli scambi gassosi a livello polmonare e tessutale

mi piace accennare ad alcune situazioni determinate nell’uomo da alterata

composizione dell’aria respiratoria, qual è quella della presenza di CO, un gas tossico

che non è normalmente presente nell’aria e che si produce nelle combustioni

incomplete del carbonio: è presente in quantità variabile nel gas illuminante e nei

gas eliminati dai motori a scoppio. L’ossido di carbonio può riuscire rapidamente

mortale trasformando l’Hb in carbossiemoglobina (HbCO3), a causa della elevata

affinità per l’Hb che è di 210 volte maggiore di quella dell’ossigeno per l’Hb. In

completa assenza di O2, basta una pressione parziale di 0,5 mm di CO perché esso

si leghi a circa il 98% dei punti della molecola di Hb che dovrebbero legarsi all’O2 per

provocare la “dolce morte”.Il meccanismo con cui si verifica è l’ipossia arteriosa in

grado di danneggiare gravemente le cellule nervose e le fibrocellule del miocardio.

Grandezze respiratorie. Queste sono costituite dai seguenti parametri:

1)Frequenza respiratoria: è il numero di atti respiratori al minuto primo. L’uomo

adulto compie 13-16 atti respiratori al minuto; il bambino alla nascita 35-40; man

mano che cresce la frequenza diminuisce fino a raggiungere , dopo i 14 anni quella

dell’adulto.

2)Ritmo: è la successione degli atti respiratori. Il respiro è ritmico quando fra un

respiro, il precedente e il successivo l’intervallo è uguale.

A seconda del ritmo e/o frequenza della respirazione si può avere : eupnea (

respirazione normale); apnea (assenza di atti respiratori); polipnea(aumento della

frequenza e profondità degli atti respiratori, tachipnea (aumento della frequenza

degli atti respiratori, senza aumento della profondità); bradipnea (diminuzione degli

atti respiratori); dispnea (, sensazione soggettiva di respirazione difficile, in cui la

funzione ventilatoria(nelle sue componenti- frequenza, profondità e durata- in ed

espiratoria, pause), a mezzo delle afferenze sensoriali, raggiunge il livello di

coscienza.

3)volume o aria corrente: è la quantità di aria che entra nell’apparato respiratorio in

ogni inspirazione ed esce ad ogni espirazione ed è di 350-500 ml.

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4)riserva inspiratoria: è la quantità massima di aria che dopo una inspirazione

normale può essere introdotta nei polmoni con una inspirazione forzata ed è

attorno a 2000-3000 ml. Viene denominata anche aria complementare.

5)volume o aria di riserva espiratoria o aria supplementare: è la quantità massima di

aria che, con una espirazione forzata, si riesce ad espellere dopo una espirazione

normale: 1000-1500 ml.

6)capacità vitale: è la somma del volume corrente, di quello della riserva inspiratoria

e di quello della riserva espiratoria ed è compresa fra 3500- 5000 ml (è maggiore nei

soggetti robusti che praticano sport).

7)aria residua o volume residuo: è l’aria che resta nell’apparato respiratorio anche

dopo una espirazione forzata.

8)Capacità totale: è data dalla capacità vitale più l’aria residua: circa 6000 ml.

9)capacità inspiratoria:è il volume massimo di aria che il soggetto può inspirare

partendo dalla posizione espiratoria di riposo.

10) VEMS è la massima quantità di aria espirata in un secondo mediante una rapida

espirazione preceduta da rapida e profonda inspirazione;

11) ventilazione polmonare: è data dalla frequenza respiratoria per il volume

corrente

11) Spazio morto respiratorio: dei 500 ml di aria corrente (quella che con un atto

inspiratorio normalmente entrano nel nostro apparato respiratorio) , circa i 2/3

pervengono agli alveoli e partecipano agli scambi gassosi: la rimanente quota non

arriva negli alveoli polmonari e va a riempire le vie aeree superiori che costituiscono

lo spazio morto respiratorio, cioè le cavità nasali e paranasali, il faringe, la laringe, i

bronchi di grosso e medio calibro e i bronchioli terminali, tutte le vie respiratorie,

cioè, che non possiedono alveoli. La misurazione delle diverse componenti

volumetriche si esegue con l’ausilio di un determinato apparecchio che è lo

spirografo che può registrare questi parametri (spirogramma): è quanto si fa per

valutare la funzionalità respiratoria.

Meccanica respiratoria

Il ciclo respiratorio completo è costituito dalla inspirazione e dalla espirazione.

Esso è reso possibile dai particolari rapporti esistenti fra gabbia toracica da una

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parte e polmoni dall’altra. La gabbia toracica è costituita da una struttura semirigida

provvista di muscolatura scheletrica (diaframma, muscoli intercostali, muscoli

respiratori accessori). All’interno della gabbia toracica il polmone è sospeso all’ilo

come una struttura deformabile, disposta in maniera da aderire perfettamente alle

pareti del contenitore. Intimi rapporti fra le due strutture sono assicurati dalla

pleura che, dopo avere tappezzato internamente la parete della gabbia toracica

(pleura parietale), si riflette sulla superficie polmonare (pleura viscerale), creando

una solidarietà fra le due strutture (torace e polmone ) che è la condizione per il

determinarsi di influenze reciproche fra i differenti comparti elastici del polmone e

della gabbia toracica. Normalmente, in condizioni fisiologiche, la forza elastica della

gabbia toracica si estrinseca verso l’esterno, quella del polmone verso l’interno. . Fra

le due pleure esiste uno spazio(spazio pleurico) il quale è, però, virtuale: esso ha una

grande importanza ai fini fisiologici in quanto il sottile strato liquido in esso

presente (circa 2 ml ) adempie a due importanti funzioni: 1)fa sì che i due polmoni

possano agevolmente scorrere sulle pareti della gabbia toracica 2) stabilisce

un’adesione fra polmone e parete interna della gabbia toracica. Grazie all’esile film

liquido che bagna le loro superfici, la superficie del polmone e quella della gabbia

toracica si mantengono a contatto, nonostante abbiano tendenza a distaccarsi per la

forza elastica dei differenti comparti elastici: la forza elastica del polmone che –

ripeto!- si estrinseca verso l’interno ( il polmone, cioè, tende a retrarsi, a collassare),

quella della gabbia toracica che si estrinseca all’esterno e tende, quindi, a dilatarsi.

Dalla grandezza di queste due forze opposte dipenderà l’entità della pressione

esistente fra i due foglietti pleurici, detta pressione intrapleurica. Nella respirazione

tranquilla la pressione intrapleurica è negativa(6-7 mm. di Hg inferiore a quella

atmosferica, nella espirazione si riduce a 3-4 mm. diHg, nella inspirazione forzata

può scendere fino a meno 30 mm. di Hg , nella espirazione forzata diventa positiva,

cioè, supera quella atmosferica di 5-10 mm di Hg. Esiste un livello di volume del

sistema al quale le forze elastiche delle due componenti risultano in equilibrio,

poiché uguali in valore assoluto e differenti per segno: tale volume prende il nome

di capacità funzionale residua ( CFR ). Essa, in altri termini, rappresenta la quantità

di aria che rimane nei polmoni a livello respiratorio di riposo, alla fine

dell’espirazione normale Quindi, è l’espirazione che costituisce la condizione di

riposo dell’apparato respiratorio, il momento in cui le forze elastiche opposte della

gabbia toracica e del polmone si equivalgono; essa è, quindi, la condizione che

può essere mantenuta, per brevi istanti, in assenza di forze applicate dall’esterno,

cioè in condizioni di rilasciamento dei muscoli respiratori

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Qualsiasi spostamento da questa condizione di riposo (CFR ), non può essere

realizzato che per effetto di forze esterne, rappresentate dalla contrazione dei

muscoli respiratori . Ciò provoca un aumento dei diametri dorso- ventrali,

trasversale e verticale che si traduce in un aumento della capacità della gabbia

toracica e, conseguentemente, in una diminuzione della pressione dell’aria al suo

interno rispetto alla pressione dell’aria atmosferica. Tale differenza di pressione

(gradiente pressorio)provoca l’inspirazione,l’ingresso, cioè, nell’albero respiratorio

di aria atmosferica, dove la pressione è più alta. Nella espirazione si verifica il

fenomeno opposto. Le modificazioni del volume del torace sono, quindi,

responsabili dei movimenti respiratori. Essi sono dovuti essenzialmente all’influenza

di forze esterne. Le forze agenti in tal senso sono rappresentate dai muscoli

respiratori. Questi muscoli vengono distinti in muscoli inspiratori e muscoli

espiratori. . I più importanti muscoli respiratori sono il diaframma, gli intercostali e

gli addominali. Il diaframma, contraendosi, si abbassa, provocando:1)l’innalzamento

e lo spostamento in fuori delle coste, con conseguente espansione ed aumento di

volume della gabbia toracica. Azione di elevazione delle coste svolgono anche i

muscoli intercostali esterni, rappresentando, quindi, muscoli inspiratori, dei quali il

più importante è- occorre ripeterlo! - il diaframma che nella respirazione tranquilla

con la sua contrazione contribuisce all’aria corrente e alla capacità vitale per circa

2/3. La espirazione è un fenomeno in massima parte passivo, legato alla elasticità

polmonare e toracica che tendono a riportare il torace alla situazione

corrispondente al termine di una espirazione normale, cioè, alla condizione di riposo

( CFR ); quali muscoli espiratori intervengono gli intercostali interni e i muscoli della

parete addominale i quali, contraendosi, spingono i visceri verso il diaframma e

quest’ultimo verso l’alto.

Altri muscoli striati che si inseriscono sul torace possono contrarsi nella

respirazione forzata: si chiamano accessori in quanto il loro intervento è finalizzato a

potenziare la normale attività del diaframma e degli intercostali. Si distinguono in

accessori inspiratori (sternocleidomastoideo, pettorali, scaleno, grande dorsale

(parte inf.) dentato posteriore superiore) e accessori espiratori(grande dorsale,

dentato posteriore inferiore, quadrato dei lombi). Prescindendo dai muscoli toracici

ed addominali ve ne sono altri che entrano in gioco nella respirazione tranquilla e

sono i muscoli laringei: essi sono gli adduttori e gli abduttori delle corde vocali. Nella

inspirazione forzata, come avviene durante uno sforzo muscolare o in condizioni di

dispnea per cause patologiche, oltre ai muscoli respiratori accessori prima ricordati,

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intervengono anche alcuni muscoli mimici, come il dilatatore delle narici, e si

dilatano la bocca e le fauci.

Le escursioni respiratorie mostrano peculiarità in rapporto al sesso e all’età.

Nella donna la respirazione è di tipo costale: le escursioni della gabbia toracica sono

predominanti rispetto a quelle dell’addome. Nell’uomo la respirazione è di tipo

costale inferiore o prevalentemente addominale:le escursioni dell’addome sono

prevalenti su quelle della gabbia toracica. Nel bambino durante l’inspirazione

l’addome si dilata molto e così pure la parte inferiore del torace:respiro di tipo

addominale.

REGOLAZIONE DEL RESPIRO L’apparato respiratorio si caratterizza per la possibilità di

adeguare rapidamente il suo funzionamento alle esigenze proposte dall’attività

dell’organismo (esercizio muscolare, sonno, cambiamenti di postura, fonazione ecc.)

così da assicurare sempre l’efficienza degli scambi gassosi. Ciò è possibile per

l’esistenza di un complesso sistema di controllo integrato al quale afferiscono

stimoli provenienti dalle seguenti strutture:

Chemocettori periferici, rappresentati dal glomo carotideo e aortico, sensibili alla

variazione della PaCO2 e della PaO2 del plasma e in misura più limitata a quella del

Ph del plasma. LA diminuzione della pressioe parziale di O2 nel sangue arterioso e in

particolare un aumento della CO2 stimolano questi recettori che inviano stimoli

nervosi al centro respiratorio, facendo aumentare la ventilazione polmonare.

Chemocettori centrali, situati nel SNC, nell’encefalo e precisamente nel ponte, i

quali agiscono con lo stesso meccanismo

I pressocettori periferici relativi al polmone(da stiramento, da irritazione iuxta-

capillare)e alla gabbia toracica (fusi neuromuscolari ed organi tendinei), sensibili alle

sollecitazioni meccaniche di diversa natura;

4)complesso di centri nervosi e vie nervose, . I centri nervosi del respiro hanno,

alcuni, sede bulbare: sono i centri inspiratori ed espiratori. Altri hanno sede nel

ponte, parte dell’encefalo al di sopra del midollo allungato in cui il bulbo è situato.

Nel ponte sono situati il centro pneumotassico, deputato a controllare le modalità

del respiro, collaborando a regolare il momento nel quale interrompere

l’inspirazione ed avviare la espirazione e il centro apneustico il quale facilita

l’inspirazione.