Apparato respiratorio - 1

POLMONI

I polmoni destro e sinistro sono contenuti nelle rispettive cavità poetiche. Il suo apice raggiunge

la base del collo al di sopra della prima costa. La parte inferiore è la base e riposa sulla

superficie superiore del diaframma.

I polmoni sono formati da lobi, separati da profonde scissure. Il polmone destro ha tre lobi

separati da una scusa Usa orizzontale ed una obliqua, mentre il polmone sinistro né ha due

separati da una scissura obliqua. Il polmone sinistro presenta la profonda incisura cardiaca.

I bronchi principali e le loro diramazioni formano l’albero bronchiale. I bronchi principali sono al

di fuori dei polmoni e sono quindi detti bronchi extrapolmonari. Quando le diramazioni dei

bronchi entra i nel polmone, si dividono in rami via via più piccoli detti bronchi intrapolmonari.

Ciascun bronco principale si divide in bronchi secondari detti anche bronchi lobari. In ciascun

polmone i bronchi secondari si ramificano in bronchi terziari o segmenti. Ciascun bronco

terziario fornisce aria ad un singolo segmento broncoolmonare. La parete dei bronchi possiede

progressivamente meno cartilagine.

Ciascun bronco terziario si ramifica numerose volte e da infine origine a numerosissimi

bronchioli. Questi a loro volta si ramificano in bronchioli terminali. Le pareti dei bronchioli sono

prive di cartilagine e sono dominate dalla muscolatura liscia. Ogni variazione del diametro

bronchiolare modifica la resistenza al flusso dell’aria e la distribuzione dell’aria nei polmoni. Il

sistema nervoso autonomo regola l’attività della muscolatura liscia bronchiolare e quindi il

diametro dei bronchioli. L’attivazione d simpatico porta a broncodilatazione, mentre quella del

parasimpatico provoca broncocostrizione.

Il tessuto obiettivo presente alla radice di ciascun polmone si estende all’interno del

parenchima sotto forma di trabecole commerciali, che contengono fibre elastiche, muscolatura

liscia e vasi linfatici. Le trabecole si ramificano ripetutamente e suddividono i lobi in

compartimenti di minori dimensioni. Le loro suddivisioni più piccole, dette setti interlobulari,

suddividono il polmone in lobuli. Il connettivo dei setti è in continuo con quello della pleura

viscerale, la membrana sierosa che riveste i polmoni. Ciascun bronchioli terminale fornisce aria

ad un singolo lobulo polmonare. All’interno del lobulo il bronchiolo si ramifica, dando luogo a

numero su bronchioli respiratori, che portano l’aria alle superfici di scambio gassoso del

polmone.

I bronchioli respiratori sono collegati ai singoli alveoli e a gruppi di alveoli mediante i dotti

alveolari. Questi terminano nei sacchi alveolari, spazi su cui si affacciano più alveoli. Una vasta

rete di capillari è associata a ciascun alveolo e i capillari sono circondati da una rete di fibre

elastiche che aiuta a mantenere in posizione gli alveoli rispetto ai bronchioli respiratori. Il ritorno

elastico durante l’espansione riduce la dimensione degli alveoli e contribuisce all’espulsione

dell’aria dai polmoni. L’epitelio alveolari ha come componente principale un epitelio

pavimentoso monostratificato. Queste cellule epiteliali, chiamate anche pneumociti di tipi I sono

particolarmente sottili e delicate. La loro superficie è controllata da macrofagi alveolari. Le

cellule set tali o pneumociti di tipi II sono intercalare fra le cellule pavimentoso ed hanno

maggiori dimensioni. Producono il surfattante, una soluzione oleosa costituita da una miscela di

fosfolipidi e proteine. Questo è secreto dalla superficie alveolare , dove forma un sottile strato

alla superficie del velo liquido che riversate internamente l’alveolo stesso. Il surfattante riduce la

tensione superficiale, dovuta all’attrazione fra le molecole d’acqua al confine acqua aria. Lo

scambio di gas avviene attraverso la membrana respiratoria degli alveoli, che è una struttura

composita formata da tre parti: le cellule appiattite che rivestono l’alveolo, le cellule endoteliali

che rivestono un capillare adiacente e le lamine basali fuse delle cellule epiteliali dell’alveolo e

delle cellule endoteliali. La diffusione dei gas avviene molto rapidamente, poiché la distanza da

coprire è minima e sia l’ossigeno col biossido di carbonio sono liposolubili.

Il tessuto polmonare è irrorato da due circuiti, uno deputato all’irrorazione della porzione

respiratoria dei polmoni, l’altro deputato alla percussione della porzione di conduzione. Le

superfici di scambio ricevono sangue dalle arterie del circolo polmonare, che entrano nel

polmone a livello dell'ilo e si ramificano insieme ai bronchi mentre si avvicinano ai lobuli. Le

cellule endoteliali dei capillari alveolari sono la principale forma di enzima convergente

l’angiotensina, che trasforma l’angiotensina I in angiotensina II. Questo enzima è molto

importante nella regolazione del volume e della pressione del sangue. Il sangue passa dai

capillari alveolari nelle venute polmonari e da qui nelle vene polmonari, che lo convogliato

all’atrio sinistro.

Le due cavità pleuriche sono separate dal mediastino. Ciascun polmone occupa una singola

cavità pleurica, la quale è rivestita da una membrana sierosa detta pleura, che consta di due

foglietti, viscerale e parietale. La pleura parietale ricopre la superficie interna della parete

toracica e si estende anche sul diaframma e sul mediastino. La pleura viscerale ricopre le

superfici esterne del polmone, comprese le scissure tra i lobi. Entrambi i foglietti pleurica

secernono una piccola quantità di trasudano detto liquido pleurico, che lubrifica lo scorrimento

della pleura viscerale su quella parietale durante gli atti respiratori.

RESPIRAZIONE ESTERNA ED INTERNA

Il termine respirazione si riferisce all’insieme di due processi integrati: la respirazione esterna e

la respirazione interna. La respirazione esterna comprende tutti i processi implicati nello

scambio di ossigeno e biossido di carbonio tra il liquido interstiziale del corpo e l’ambiente

esterno. Il suo scopo è soddisfare le necessità respiratorie delle cellule. La respirazione interna

consiste nell’assunzione di ossigeno e nel rilascio di biossido di carbonio delle cellule stesse. La

respirazione esterna è caratterizzata da tre fasi:

- Ventilazione polmonare, che riguarda il movimento fisico dell’aria verso i polmoni e dai

polmoni;

- Diffusione dei gas attraverso la membrana respiratoria degli spazi aerei alveolari ai

capillari alveolari e attraverso la parete capillare tra il sangue e gli altri tessuti;

- Trasporto di ossigeno e biossido di carbonio fra i capillari alveolari ed i letti capillari di altri

tessuti.

VENTILAZIONE POLMONARE

La ventilazione polmonare consiste nel movimento fisico dell’aria dentro e fuori dall’apparato

respiratorio. La funzione principale è il mantenimento di un’adeguata ventilazione alveolare.

Il nostro corpo ed ogni altra cosa intorno a noi sono soggetti alla pressione atmosferica.

Nell’apparato respiratorio l’aria fluisce ciclicamente verso l’interno o l’esterno con il variare della

pressione intrapolmonare, rispettivamente, al di sotto e al di sopra della pressione atmosferica.

Alla normale pressione atmosferica le molecole di un gas sono molto più lontane fra loro di

quelle di un liquido, per cui la densità dell’aria è piuttosto bassa. Le forza in azione fra le

molecole di gas sono minime e così una pressione esterna può farle avvicinare. La pressione

esercitata dal gas contenuto all’interno risulta dalla collisione delle molecole gassose con le

pareti del contenitore. Pertanto, maggiore è il numero di collisioni, maggiore è la pressione. Se il

volume del contenitore viene ridotto, le collisioni saranno più frequenti e la pressione del gas

salirà. Se il volume del contenitore viene aumentato, avvengono meno collisioni e la pressione

nel contenitore sarà ridotta. Esiste una relazione inversa fra pressione (P) e volume (V) di un

gas all’interno di un contenitore chiuso: la pressione del gas è inversamente proporzionale al

volume. Quindi se si diminuisce il volume del gas, la sua pressione sale; se aumenta il volume

del gas, la sua pressione scende. Questa relazione P=1/V è detta legge di Boyle.

L’aria si muove da una zona a pressione più elevata ad una a pressione meno elevata. Questo

fenomeno e la legge di Boyle sono alla base della ventilazione polmonare. Un ciclo respiratorio

consta di una fase di ispirazione e di una espirazione. Queste sono legate a variazioni nel

volume dei polmoni che creano gradienti pressori in grado di far muovere l’aria verso l’interno o

l’esterno dell’apparato respiratorio. Le superfici polmonari sono mantenute aderenti alla parete

interna del torace e alla superficie superiore del diaframma. Movimenti della parete toracica o

del diaframma sono quindi in grado di modificare il volume della cavità toracica e anche il

volume polmonare. Il volume della cavità toracica cambia con il movimento del diaframma e

delle coste. Il diaframma forma il pavimento della cavità toracica e forma una cupola che si

spinge superiormente all’interno della cavità toracica. Quando il diaframma si contrae la cupola

si abbassa portando verso il basso. Questo movimento aumenta il volume della cavità toracica,

riducendo la pressione del suo contenuto. Quando si rilasci, ritorna alla forma originaria ed il

volume della cavità toracica diminuisce. A causa della conformazione delle articolazioni costo-

vertebrali, un movimento verso l’alto della gabbia toracica si associa ad un aumento di

profondità e larghezza della cavità toracica. All’inizio di un atto respiratorio le pressioni

all’interno e all’esterno del torace sono identiche e non si ha movimento d’aria verso l’interno o

l’esterno dei polmoni. Quando la cavità toracica aumenta di volume, le cavità pleuriche ed i

polmoni si espandono per occupare il maggiore spazio disponibile; ciò riduce la pressione

dell’aria contenuta nei polmoni al di sotto di quella atmosferica e determina l’ingresso di nuova

aria dall’ambiente fino a riequilibrare le due pressioni. Con la diminuzione di volume della cavità

toracica, la pressione intrapolmonare aumenta e l’aria è spinta fuori lungo le vie aeree.

La distensibilità (compliance) dei polmoni è un indice della loro espansibilità o di come

semplicemente essi si espandono e si contraggono. Minore è la distensibilità, maggiore è la

forza necessaria per ventilare. I seguenti fattori influenzano la distensibilità:

- La componente connettivale del polmone (la perdita di connettivo aumenta la

distensibilità);

- La produzione di surfattante (insufficiente produzione di surfattante ridu