Polmoni

I polmoni

Marco Cancelliere

Classe V Biomedicale

Istituto Tecnico Industriale Statale “Ettore Molinari”

Esame di Stato anno 2008 - 2009

Biologia: i polmoni

Fisica: elettronica

Scintigrafia polmonare

Spirometria

Chimica: smog fotochimico

Inglese: The Gamma Camera

Italiano: Giovanni Verga

Diritto: inquinamento dell’aria

Storia: l’Italia liberale

Indice argomenti

1. I polmoni: anatomia — pag. 4
2. Spirometria — pag. 6
3. Giovanni Verga — pag. 9
4. L’Italia liberale — pag. 12
5. Smog fotochimica — pag. 18
6. Inquinamento dell’aria — pag. 21
7. Scintigrafia polmonare — pag. 25
8. The Gamma Camera — pag. 28

Polmoni: anatomia

Forma e posizione

I due polmoni (destro e sinistro) sono organi d’aspetto spugnoso, di forma conica situati all’interno della cavità toracica e sono la sede degli scambi gassosi. Il polmone destro è più grosso e leggermente più basso del sinistro.

I polmoni sono separati tra loro dal mediastino (spazio occupato dal cuore con i grossi vasi sanguigni), dalla trachea e dall’esofago. Per ogni polmone si distinguono:

• Una superficie costale esterna a contatto con le ossa della gabbia toracica (sterno, coste e vertebre toraciche) e con i muscoli intercostali;
• Una superficie inferiore concava a diretto contatto con il diaframma;
• Una superficie mediale con al centro l’ilo del polmone, che è il punto d’ingresso dei vasi sanguigni, dei nervi e del bronco. In particolare la superficie mediale del polmone sinistro presenta l’impronta cardiaca, in cui occupa posto il cuore;
• Un apice che si trova 2-4 cm al di sopra della prima costa.

La superficie dei polmoni appare liscia e lucente grazie alla presenza delle pleure ovvero una sorta di sacco che contiene il rispettivo polmone e serve a proteggere quest’ultimo dall’attrito della gabbia toracica durante la respirazione.

La pleura è costituita da due foglietti separati da uno spazio virtuale occupato da uno strato di liquido che ha lo scopo di favorire lo scorrimento durante i movimenti.

Il foglietto più interno è la pleura viscerale che riveste direttamente il polmone tranne che al livello dell’ilo dove si continua con la pleura parietale, la quale riveste la superficie interna della gabbia toracica e il diaframma.

Nell’insieme la pleura forma così un contenitore a tenuta in cui non può e non deve entrare l’aria; nel caso in cui entri aria i due foglietti provvedono a ridurre in modo più o meno esteso il volume polmonare.

Struttura

Osservando i polmoni in superficie si può notare che essi presentano delle scissure orizzontali che li dividono in lobi: il polmone destro presenta tre lobi (superiore, medio e inferiore), quello sinistro due (superiore ed inferiore) perché è più piccolo per lasciare spazio al cuore.

A loro volta i lobi si suddividono in numerosi lobuli, riuniti in piccoli gruppi da sottile tessuto connettivo in cui decorrono vasi sanguigni, nervi e i rami bronchiali.

Il lobulo polmonare

I lobuli polmonari costituiscono l’unità fondamentale del polmone dove avvengono gli scambi gassosi. Le minuscole dimensioni dei lobuli permettono un’enorme estensione della superficie utile per gli scambi gassosi in un volume minimo, il che fa aumentare l’efficienza dei polmoni nello svolgere le proprie funzioni.

Ogni lobulo è formato da tre parti collegate tra loro: il bronchiolo terminale, il sacco alveolare e gli alveoli polmonari. L’aria entrata nei bronchi e nei loro rami giunge al bronchiolo terminale, l’ultima ramificazione che ha ancora il compito di condurre l’aria, passa nei sacchi alveolari, strutture cave con in superficie espansioni a forma di cupola che sono gli alveoli polmonari; questi sono dotati di sottili pareti che consentono gli scambi gassosi tra l’aria inspirata e il sangue.

Vasi e nervi

La vascolarizzazione dei polmoni è duplice: una collegata alla grande circolazione serve per portare nutrimento alle cellule polmonari; l’altra, che appartiene alla piccola circolazione, ha il compito di portare il sangue agli scambi gassosi. Tra le due circolazioni esistono comunque numerosi collegamenti.

Per quanto riguarda la grande circolazione, il sangue è portato dalle arterie bronchiali che seguono il decorso dei bronchi e delle relative ramificazioni.

La piccola circolazione origina dal ventricolo destro del cuore con l’arteria polmonare, che porta sangue povero di ossigeno; da questa arteria si formano numerosi rami che seguono il percorso e la ramificazione dei bronchi fino a formare la fitta rete di capillari polmonari a ridosso degli alveoli. Da qui inizia il sistema venoso che porta sangue ricco di ossigeno: dall’ilo di ciascun polmone escono le due vene polmonari che terminano nell’atrio sinistro del cuore.

Spirometria

La spirometria è il test più comune per valutare il funzionamento polmonare e durante quest’esame si utilizza un particolare strumento chiamato spirometro, in grado di valutare i diversi volumi polmonari.

Attraverso questo strumento si effettuano varie misure, tra le quali, le più importanti forniti dalla spirometria sono:

• La capacità vitale forzata (CVF o FVC): il volume totale d’aria espulsa in un’espirazione forzata partendo da un’ispirazione massima o viceversa. Per misurarla il paziente è invitato a respirare normalmente attraverso un boccaglio monouso con il naso chiuso da uno stringinaso.

Successivamente il soggetto è invitato a compiere un’ispirazione massimale, seguita da una rapida, decisa e completa espirazione. La collaborazione del paziente durante la spirometria è quindi fondamentale. Per un maschio il valore medio è di 4 litri; per una donna, invece, è inferiore.

Questo valore dipende da diversi fattori tra cui l’età, il peso, l’altezza e lo stato di salute.

• Il volume espiratorio massimo nel primo secondo (VEMS o FEV1 => Forced Expiratory Volume in 1 Second): il volume d’aria espirata nel primo secondo durante un’espirazione forzata partendo da un’ispirazione completa; questo parametro permette di misurare la velocità di svuotamento dei polmoni.

È chiaro che esso diminuisce nel caso d’incapacità ventilatoria di tipo restrittivo in pratica quando i polmoni hanno una ridotta capacità d’espansione (ad esempio obesità, miopatie, pleuriti, edema polmonare ecc…). Il VEMS diminuisce anche quando vi è un’incapacità ventilatoria ostruttiva cioè quando nelle vie aeree è presente un ostacolo oppure i calibri di queste vie si restringono (ad esempio nell’asma, nella bronchite, nella fibrosi polmonare interstiziale ecc…).

Il CVF o FVC diminuisce sia per un’incapacità ventilatoria restrittiva che ostruttiva; il VEMS (o FEV1) diminuisce in modo proporzionale alla CVF nell’incapacità ventilatoria restrittiva, in quella ostruttiva diminuisce di più del CVF; questo fatto è utile per individuare il tipo d’incapacità ventilatoria.

Il rapporto tra il secondo e il primo parametro vale a dire FEV1/FVC è fondamentale per discriminare un deficit restrittivo da uno ostruttivo poiché come già detto in precedenza esso è costante, cioè normale, invece nell’incapacità ostruttiva esso è diminuito.

Picco di flusso espiratorio (PEF) è la velocità con la quale l’aria esce dai polmoni all’inizio dell’espirazione forzata ed è espressa in L/sec. Questo parametro individua il diametro delle vie aeree centrali in modo qualitativo (più è alto questo parametro più il diametro delle vie aeree è piccolo).

A seconda dei valori dei parametri misurati si può individuare il grado d’insufficienza respiratoria.

Ad esempio:

• FEV1/FVC < 70% e VEMS < 100% > 70% lieve ostruzione;
• FEV1/FVC < 70% e VEMS < 70% > 60% moderata ostruzione;
• FEV1/FVC < 70% e VEMS < 60% > 50% ostruzione moderatamente severa;
• FEV1/FVC < 70% e VEMS < 50% > 34% ostruzione severa;
• FEV1/FVC < 70% e VEMS < 34% ostruzione molto severa.

In definitiva il primo parametro da valutare è il rapporto tra FEV1 e FVC che non deve essere inferiore al 70% Se i parametri superano i valori teorici (a parte il PEF) allora il paziente è sano.

I valori teorici sono calcolati dal computer in base ai parametri del paziente (età, altezza, peso, sesso).

Requisiti tecnici per una buona spirometria

• Ottenere almeno tre spirogrammi accettabili;
• Inspirazione completa prima del test;
• Inizio soddisfacente dell’espirazione (massimo sforzo, nessun’esitazione);
• Assenza di tosse durante il primo secondo;
• Durata adeguata del test (espirazione di durata non inferiore ai sei secondi);
• Perfetta tenuta del boccaglio (il paziente dovrà essere invitato a stringere con forza il boccaglio dello spirometro tra le labbra in modo da evitare perdite).

Caratteristiche dello spirometro utilizzato: WINSPIRO PRO

Il software WinspiroPRO, non necessità di particolari conoscenze informatiche in fase d’installazione, inoltre, è molto semplice da usare grazie alle icone ed al menù intuitivo ed assicura prestazioni elevate.

WinspiroPRO ha diverse funzioni:

• Organizzazione in un database, facile da consultare, di tutte le anagrafiche dei pazienti, consentendo, per ciascuno di loro, l’archiviazione di tutti i dati relativi alle visite spirometriche effettuate;
• Semplice e completa sintesi della spirometria di un paziente visualizzata in un’unica schermata con gestione dinamica di valori e curve;
• Visualizzazione e comparazione delle curve e calcolo dei valori misurati (per ogni paziente si possono visualizzare centinaia di curve);
• Valori e curve spirometriche inviati direttamente per e-mail;
• Esportazione dei dati in vari formati ideale per sperimentazioni scientifiche e applicazioni di telemedicina.

Giovanni Verga

Vita e opere

Giovanni Verga è nato nel 1840 a Catania da una famiglia benestante d’idee liberali. Nel 1869 decise di abbandonare gli studi universitari di legge per dedicarsi completamente al mestiere di scrittore e così tentò la fortuna trasferendosi a Firenze, allora capitale del regno.

Tre anni dopo si stabilisce a Milano che a quei tempi era il vero centro della cultura nazionale e dell’industria editoriale. Nel decennio 1866 – 1875 Verga raggiunge il successo con una serie di romanzi che narrano vicende passionali ambientate nel mondo aristocratico e borghese. Gli ingredienti sono quelle della narrativa di consumo, create sulle attese di un pubblico desideroso di forti emozioni; le ossessioni amorose di una ragazza monacata a forza, i mariti infedeli che si uccidono o si ravvedono. Anche i titoli sono eloquenti: una peccatrice, Storia di una capinera, Eva, Eros, Tigre reale.

Nel frattempo Verga amplia i suoi riferimenti culturali: legge i realisti francesi (Balzac, Flaubert, Zola) ed entra in contatto col pensiero positivista; sul finire degli anni ’70 segue con passione le discussioni sul naturalismo di Zola promosse dal suo amico conterraneo Luigi Capuana. Nel 1881 pubblica i Malavoglia; nel 1889 Mastro – don Gesualdo; d’ispirazione affine sono le novelle di Vita dei campi (1880) e le novelle rusticane (1883).

Ma quel pubblico che aveva accolto con entusiasmo le vicende frizzanti di Eva e della capinera resta deluso: le cupe storie di contadini e pescatori sono sgradevoli, le novità tecniche e stilistiche suscitano sconcerto. Nel 1893 si trasferisce definitivamente a Catania. Tornato in Sicilia, continua a scrivere, ma il lavoro che più gli sta in cuore è la prosecuzione del ciclo dei “vinti”; che non riuscirà a concludere, e col passare degli anni finisce per rinunciare del tutto alla letteratura. Nel 1922 muore nella sua casa a Catania.

I Malavoglia

Una delle opere più rappresentative del verismo di Verga è “I Malavoglia”.

Il romanzo narra le vicende della famiglia Toscano, detta i Malavoglia, che vive e lavora ad Aci Trezza, un piccolo paese nei pressi di Catania. Il nucleo familiare è composto, prima dal nonno, Padron ‘Ntoni, poi dal figlio Bastianazzo e dalla moglie Maruzza, detta la Longa ed infine dai nipoti: ‘Ntoni, Luca, Mena, Alessi e Lia. Le uniche ricchezze della famiglia sono, la “casa del nespolo”, da loro abitata, e la barca chiamata “Provvidenza”, unica fonte di reddito. Le disgrazie dei Malavoglia, cominciano con la partenza alle armi di ‘Ntoni, che determina la mancanza di due forti braccia per il lavoro della “Provvidenza”. Per colmare le difficoltà economiche, Padron ‘Ntoni si convince ad acquistare a credito un carico di lupini che, mediante la Provvidenza, devono far giungere a Riposto.

Ma, a causa di una violenta tempesta, la Provvidenza naufraga, va perduto il carico di lupini e con lui anche la vita di Bastianazzo. La famiglia Malavoglia è sconvolta dal dolore, ma non si rassegna e per far fronte al debito dei lupini decide di lavorare per Padron Cipolla. Dopo il rientro di ‘Ntoni, questa volta è Luca ad intraprendere il servizio di leva, ma con aspetti tragici, poiché morirà nella battaglia di Lissa. La famiglia è di nuovo in ginocchio, anche perché gli è sottratta a causa dei debiti la casa del nespolo e per porre rimedio alle precarie condizioni economiche, è costretta a vendere la barca, da poco pronta per il mare.

Nonostante il dolore enorme di Padron ‘Ntoni, è ‘Ntoni ad incrementarlo ancora di più. Egli, infatti, mira a ben altra vita da quella che per lui, invece, riserva la tradizione di famiglia. Ma le sue ambizioni sono presto vanificate, poiché frequentando cattive compagnie si dà al contrabbando e finisce in galera ed in più sua madre, Maruzza la Longa, muore di colera. Ma le disgrazie dei Malavoglia non sono ancora giunte al termine, infatti Lia, travolta da uno scandalo, fugge da casa e finisce col diventare una prostituta. Anche Mena a causa delle vicende familiari è costretta a rinunciare al matrimonio con l’amato “compare” Alfio. Infine l’agonia della famiglia Trizzota termina con la morte per malattia di Padron ‘Ntoni. Sarà Alessi a riscattare la casa del nespolo, gesto che non servirà a nulla poiché la famiglia Malavoglia è ormai distrutta.

Positivismo

Tutto il pensiero della seconda metà dell’Ottocento è dominato dagli straordinari progressi della ricerca scientifica. La scienza, che nella cultura romantica era stata emarginata, o subordinata a filosofie della natura spiritualistiche, torna ora al centro della riflessione filosofica e del dibattito culturale. Tra la ricerca scientifica e le applicazioni tecnologiche si stabilisce un legame essenziale: le innovazioni tecniche non sono più il risultato dell’esperienza d’artigiani o imprenditori, ma nascono direttamente dal lavoro degli scienziati.

Al modello della conoscenza scientifica si ispira la corrente filosofica del positivismo, che proponeva la conoscenza metafisica e l’estensione del metodo scientifico in tutti i campi. Il positivismo nutre di grande fiducia nella ragione, concepita come strumento di progresso e si faceva promotrice dell’ideale rivoluzionario di una borghesia in crescita. Ma la visione dell’uomo positivo comporta la visione d’uomo totale, che manifesta se stesso in una pluralità d’atteggiamenti e sentimenti.

Anche in campo letterario il Positivismo esercitò un’influenza, determinando l’affermazione di un movimento chiamato Realismo (Naturalismo in Francia e Verismo in Italia). Questo movimento assunse connotazioni diverse, ma fu caratterizzato soprattutto da un interesse degli scrittori per la realtà, specialmente quella sociale.

Il Naturalismo in Francia

Il Naturalismo nacque in Francia attorno alla metà dell’Ottocento, per opera di scrittori come Emile Zola, Flaubert e Maupassant. Il vero esponente dei naturalisti francesi e il maggior teorico del movimento fu, però, Emile Zola che ne fissò i principi nella teoria del Romanzo Sperimentale. Secondo Zola lo scrittore non doveva scrivere stando seduto al tavolo di lavoro, ma sarebbe dovuto uscire in mezzo alla gente, per sperimentare le situazioni e frequentare i luoghi dove avrebbe dovuto in.