Anatomia e fisiologia dell'Apparato Respiratorio, Anatomia e fisiologia

Apparato respiratorio

L’apparato respiratorio è deputato agli scambi gassosi tra aria e il sangue. In particolare, gli organi immettono ritmicamente aria nel corpo e poi la espellono, fornendo così ossigeno al corpo ed espellendo anidride carbonica. L’apparato respiratorio interviene in numerosi processi, tra cui:

• Provvede agli scambi di ossigeno e anidride carbonica nel sangue
• Permette di parlare, ridere, piangere
• Provvede al senso dell’olfatto, importante per le interazioni sociali, la scelta del cibo e l’evitare pericoli
• Controlla il pH del sangue
• I polmoni svolgono un ruolo di primo piano nella sintesi dell’angiotensina II, un vasocostrittore
• Crea un gradiente tra la gabbia toracica e l’addome che favorisce il flusso linfatico e il ritorno venoso
• Favorisce l’eliminazione del contenuto addominale durante la minzione, la defecazione e il parto

Organi principali

Gli organi principali dell’apparato respiratorio sono:

• Il naso
• La faringe
• La laringe
• La trachea
• I bronchi
• I polmoni

Nei polmoni, l’aria segue sempre un percorso cieco costituito essenzialmente da: bronchi → bronchioli → alveoli.

Distinzioni funzionali

• Porzione di conduzione: costituita dai condotti adibiti solo a permettere il passaggio del flusso d’aria dalle narici ai bronchioli
• Porzione in cui avvengono gli scambi respiratori: costituita da alveoli e da altre regioni poste distalmente a queste
• Vie aeree superiori: vanno dal naso alla laringe
• Vie aeree inferiori: vanno dalla trachea ai polmoni

Processo dell'apparato respiratorio

Il processo dell’apparato respiratorio è il seguente: cavità nasale → faringe → trachea → bronchi principali → bronchi lobari → bronchi segmentali → bronchioli → bronchioli terminali.

Il naso

Il naso consta di due parti: il naso esterno e la cavità nasale.

Naso esterno

Il naso esterno, interposto tra la fronte, le due guance e il labbro superiore, ha una forma di piramide triangolare, con:

• Una base, aderente alla faccia
• Un apice, rivolto in avanti
• Tre facce, due laterali ed una inferiore, quest’ultima perforata dalle due narici, destra e sinistra

Il naso esterno è costituito da uno scheletro, rivestito dal tegumento. Lo scheletro nasale è costituito da:

• Due ossa nasali
• Cartilagini nasali, che si dividono in:
  • Cartilagine laterale del naso, pari, posta subito inferiormente al corrispondente osso nasale
  • Cartilagine alare maggiore, pari, che si trova inferiormente alla cartilagine laterale del naso
  • Cartilagine del setto, impari, è una lamina di grosso modo quadrilatera che, interposta tra la lamina perpendicolare dell’etmoide e del vomere, prende parte alla costituzione del setto nasale, che divide fra loro le due narici

Cavità nasale

La cavità nasale è una cavità scavata nel naso esterno e nello scheletro della faccia. È divisa in due dal setto nasale, in modo tale da poter distinguere una cavità nasale destra e una cavità nasale sinistra. Nella fossa nasale si distinguono due parti: una iniziale, antero-inferiore, detta vestibolo nasale, che corrisponde alla parte cartilaginea del naso esterno e a cui sono annessi robusti peli chiamati vibrisse; l’altra posteriore, molto più estesa, costituisce la fossa nasale propriamente detta, dove si aprono i seni paranasali, che sono:

• Le cellule etmoidali, accolte nel labirinto etmoidale
• Il seno frontale, scavato nell’osso frontale
• Il seno mascellare, posto nell’osso mascellare
• Il seno sfenoidale, situato nello sfenoide

La cavità nasale propriamente detta presenta, nella parete laterale, tre cornetti, chiamati anche conche:

• Superiore
• Media
• Inferiore

Ogni conca delimita uno stretto spazio per il passaggio dell’aria chiamato meato.

Infine, nella parte posteriore, troviamo le coane, delle cavità nasali che mettono in comunicazione le narici con la prima parte della faringe che viene chiamata rinofaringe. Le coane sono costituite dal corpo dello sfenoide, dai processi pterigoidei, dal vomere e dalla lamina orizzontale del palatino.

In base alla diversa costituzione della tonaca mucosa, sono da distinguersi nella fossa nasale due parti distinte: la regione respiratoria e la regione olfattiva. La tonaca mucosa della regione respiratoria consta di un epitelio di rivestimento batiprismatico composto ciliato dove vi sono intercalate numerose cellule caliciformi mucipare, e di una lamina propria della mucosa, che accoglie i corpi delle ghiandole nasali, tubulo acinose ramificate a secrezione mista, ossia sierosa e mucosa. La tonaca mucosa della regione olfattiva, detta comunemente mucosa olfattiva, è formata da epitelio olfattivo, che appoggia sulla lamina propria della mucosa. L’epitelio olfattivo è batiprismatico plurisierato con tre tipi di cellule: olfattive, di sostegno e basali.

Nell’epitelio olfattorio, sono presenti ciglia immobili, mentre nell’epitelio respiratorio sono presenti ciglia mobili. La lamina propria è riccamente popolata da linfociti e da plasmacellule che danno inizio alla risposta immunitaria contro agenti patogeni inalati. Contiene poi anche grossi vasi sanguigni che aiutano a riscaldare l’aria. La conca inferiore poi presenta un complesso venoso particolarmente ampio chiamato tessuto erettile, che, ogni 30-60 minuti, diventa gonfio di sangue e limita il flusso d’aria attraverso la fossa corrispondente.

Vascolarizzazione delle cavità nasali

La vascolarizzazione delle cavità nasali è rappresentata sia da arterie che da vene:

• Arteria palatina discendente e arteria sfenopalatina proveniente dall’arteria mascellare interna
• Arterie etmoidali anteriori provenienti dall’arteria oftalmica
• Arteria labiale superiore proveniente dall’arteria mascellare esterna
• Le vene sono tributarie delle vene sfenopalatine, del palato molle, della vena oftalmica superiore e della vena faciale anteriore

Cavità paranasali

Le cavità paranasali sono rappresentate da:

• Seni frontali, che sboccano nei meati medi ed hanno forma di piramide triangolare
• Seni mascellari, che sboccano nei meati medi ed hanno anch’essi forma di piramide triangolare
• Seni sfenoidali, che sboccano nella volta delle cavità nasali ed hanno una forma di nocciola: in avanti sono collegati alla volta delle cavità nasali, posteriormente con la sella turcica
• Cellule etmoidali, che sboccano nel meato superiore e medio e sono cellule di dimensioni variabili che costituiscono i labirinti etmoidali

L’epitelio delle cavità paranasali è batiprismatico semplice e ciliato, con cellule calciformi ma non sono presenti ghiandole e noduli linfatici.

La faringe

La faringe è un organo cavo, impari e mediano, pertinente sia all’apparato digerente, in quanto interposta tra la cavità orale e l’esofago, sia all’apparato respiratorio, perché interposta anche tra la cavità nasale e la laringe. La faringe è un organo muscolare a forma di imbuto che si estende per circa 13 cm dalla base del cranio fino al livello della sesta vertebra cervicale.

Porzioni della faringe

Nella faringe si possono distinguere tre porzioni, che dall’alto verso il basso sono:

• Parte nasale o rinofaringe, localizzata posteriormente alle coane, al di sopra del palato molle. Riceve lo sbocco della tromba uditiva di Eustachio, ed ospita la tonsilla faringea. In questo tratto è impedito il passaggio di cellule abbastanza grandi superiori ai 10 micron, a causa della forza di inerzia
• Parte orale o orofaringe, spazio compreso tra il margine inferiore del palato molle e l’epiglottide. Esso contiene le tonsille palatine
• Parte laringea o laringofaringe, la parte più profonda della faringe che si estende dal margine superiore dell’epiglottide al margine inferiore della cartilagine cricoide

L’epitelio della rinofaringe è colonnare pseudostratificato, mentre nell’orofaringe e nella laringofaringe passano aria, cibo e bevande e pertanto essi sono rivestiti da epitelio squamoso stratificato.

Struttura della faringe

La faringe, considerata nel suo insieme, ha forma di cilindro cavo, appiattito dall’avanti all’indietro, che va restringendosi verso il basso. Si possono pertanto distinguere quattro pareti:

• Anteriore: mostra una serie di interruzioni, che dall’alto verso il basso sono:
  • Le due coane, che comunicano con la cavità nasale
  • L’istmo delle fauci, che comunica con la cavità orale
  • L’adito laringeo, che immette nella cavità della laringe
• Posteriore: pianeggiante, che si collega alla colonna vertebrale tramite la fascia cervicale profonda
• Due laterali: presentano l’orifizio faringeo della tuba uditiva e formano lo spazio faringo-mandibolare

Consta inoltre di un'estremità superiore della volta (o fornice) ed una estremità inferiore, che continua con l’esofago. La volta della faringe mostra la tonsilla faringea, costituita da un accumulo di noduli linfatici posti attorno a depressioni dell’epitelio di rivestimento della tonaca mucosa, dette fossette tonsillari (o cripte).

Muscoli della faringe

La faringe presenta dei muscoli che vengono detti muscoli elevatori della faringe. Essi sono:

• Muscolo stilo faringeo, muscolo allungato e triangolare che origina dal processo stiloideo e si porta in basso ed in avanti, fino a raggiungere la faringe, dove raggiunge la fascia faringo-basilare su cui prende attacco
• Muscolo palato faringeo, accolto nell’omonimo arco del palato molle. Si estende dal palato molle alla fascia faringo basilare e alla cartilagine tiroidea della laringe

Entrambi partecipano al sollevamento della faringe e quindi anche della laringe, nel corso della deglutizione.

La laringe

La laringe è quel segmento delle vie aerifere che è interposto tra la faringe e la trachea. Essa, oltre che al passaggio dell’aria, è deputata anche alla produzione dei suoni. Organo impari e mediano, la laringe è posta nella ragione sottojoidea del collo, al livello della parte inferiore della quarta vertebra cervicale e delle vertebre cervicali cinque e sei. La laringe si sposta un poco verso l’alto durante la deglutizione, perché trascinata dall’innalzarsi della faringe inserita su di essa.

La laringe ha forma di piramide triangolare tronca, con lunghezza di circa 4 cm, con base superiore e apice inferiore; presenta due facce antero-laterali ed una faccia posteriore. Il diametro verticale e trasversale misurano circa 4 cm, mentre il suo diametro antero-posteriore è di circa 3,6 cm.

La laringe consta di uno scheletro formato da cartilagini, connesse da articolazioni e da legamenti. Presenta inoltre dei muscoli e una tonaca mucosa che ne riveste le cavità. Le cartilagini sono distinte in:

• Cartilagini principali, impari, che sono:
  • Cartilagine cricoidea, cartilagine di base della laringe a cui si appoggiano le altre cartilagini. Ha la forma di un anello, con un arco in avanti e una lamina in addietro
  • Cartilagine tiroidea, la più grande delle cartilagini della laringe. È formata da due lamine, destra e sinistra che presentano una saldatura incompleta superiormente, dove rimane una fessura chiamata incisura tiroidea
  • Cartilagine epiglottica, si adatta all’angolo dietro della cartilagine tiroidea e costituisce lo scheletro dell’epiglottide. Presenta una faccia anteriore, una posteriore, una base, superiore, ed un apice, inferiore
• Cartilagini accessorie, pari, piccoli noduli cartilaginei posti nello spessore dei legamenti, che comprendono:
  • Cartilagine artenoidea, la più piccola delle cartilagini che comprendono la laringe, presenta tre facce, una apice e una base, da cui si dipartono due prolungamenti, uno anteriore, detto processo vocale, altro latero posteriore chiamato processo muscolare
  • Cartilagine corniculata del Santorini
  • Cartilagine cuneiforme del Morgagni

Articolazioni della laringe

Le principali articolazioni della laringe sono:

• Articolazione crico-tiroidea, che permette alla cartilagine tiroidea di spostarsi in avanti e in addietro
• Articolazione crico-aritenoidea, che permette alla cartilagine aritenoidea di rotare in senso laterale e mediale

Membrana della laringe

La membrana della laringe viene detta elastica perché formata da tessuto connettivo elastico. Nella membrana si possono distinguere tre parti:

• Parte superiore, detta anche membrana quadrilatera, che si trova tra il contorno laterale della cartilagine epiglottica in avanti, e la faccia mediale della cartilagine aritenoidea, in addietro. Il suo contorno inferiore si inspessisce a costituire il legamento ventricolare
• Parte media, sottile, che si estroflette, formando la parete del ventricolo del Morgagni
• Parte inferiore, detta cono elastico, si estende dal margine inferiore della cartilagine tiroidea al margine superiore della cartilagine aritenoidea; il suo bordo superiore è inspessito a formare il legamento vocale