Apparato respiratorio - 1

Apparato respiratorio

L'apparato respiratorio svolge fondamentalmente cinque funzioni:

• Fornisce un'estesa superficie per gli scambi gassosi fra aria e sangue circolante.
• Trasporta l'aria dall'esterno alla superficie di scambio e da qui nuovamente all'esterno lungo le vie respiratorie.
• Protegge la superficie respiratoria dalla disidratazione, dalle variazioni della temperatura o di altri parametri ambientali e difende se stesso e altri tessuti dall'invasione di patogeni.
• Produce suoni da utilizzare per il linguaggio, il canto e altre forme di comunicazione.
• Fornisce sensazioni olfattive al sistema nervoso centrale tramite i recettori olfattivi situati nella parete superiore delle cavità nasali.

Divisione anatomica

Anatomicamente si può suddividere l'apparato respiratorio in una parte superiore e una inferiore. Le vie aeree superiori sono formate da naso, cavità nasali, seni paranasali e faringe; questi filtrano, riscaldano e umidificano l'aria in ingresso e raffreddano e deumidificano l'aria in uscita. Le vie aeree inferiori comprendono la laringe, trachea, bronchi, bronchioli e alveoli polmonari.

Mucosa respiratoria

La mucosa respiratoria riveste la porzione di conduzione e consiste di un epitelio e di un sottostante tessuto areolare. La lamina propria è lo strato sottostante il tessuto areolare che supporta l'epitelio respiratorio. Nelle vie aeree superiori, trachea e bronchi, la lamina propria contiene ghiandole mucose che riversano il loro secreto sulla superficie dell'epitelio. Nella porzione di conduzione delle vie aeree inferiori, la lamina propria contiene fasci di cellule muscolari lisce. A livello dei bronchioli, la muscolatura liscia forma uno strato relativamente spesso disposto concentricamente o a spirale attorno al lume. Le superfici di scambio degli alveoli sono rivestite da un sottile epitelio pavimentoso semplice. Altre cellule più specializzate sono sparse tra quelle dell'epitelio pavimentoso; insieme, questi due tipi di cellule formano l'epitelio alveolare.

La contaminazione dell'apparato respiratorio è prevenuta da una serie di meccanismi di filtrazione che, nel loro complesso, sono detti sistema di difesa respiratorio. Lungo la maggior parte delle vie aeree, le cellule caliciformi mucipare dell'epitelio e le ghiandole mucose della lamina propria secernono un muco vischioso che riveste le superfici esposte all'aria. Nelle cavità nasali, le ciglia delle cellule epiteliali spingono questo muco ed eventuali corpi estranei o microrganismi in esso intrappolati verso la faringe, dove il tutto viene deglutito, trasportato allo stomaco e qui esposto all'acido cloridrico e agli enzimi dello stomaco.

Naso, cavità nasali e seni paranasali

Il naso è la principale via d'ingresso dell'aria. Normalmente, l'aria entra attraverso le due narici esterne del naso che danno accesso alle cavità nasali. Il vestibolo del naso è lo spazio contenuto nella porzione flessibile del naso. L'epitelio del vestibolo è provvisto di grossi peli che si estendono nelle narici. Il setto nasale suddivide la cavità nasale in due porzioni, destra e sinistra. La parte ossea del setto nasale si forma per l'articolazione della lamina perpendicolare dell'etmoide con le ali del vomere. La parte anteriore del setto è invece formata da cartilagine ialina, che fa da sostegno al dorso del naso, o ponte, e alla punta o apice del naso.

Le ossa mascellari, nasali, frontale, etmoide e sfenoide formano le pareti laterali e superiori delle cavità nasali. Le secrezioni mucose prodotte nei seni paranasali aiutano a mantenere le superfici delle cavità nasali pulite e umide. La regione olfattiva è formata dalle aree rivestite da epitelio olfattivo. I recettori presenti su questo epitelio forniscono il senso dell'olfatto. I cornetti nasali superiore, medio e inferiore si sollevano dalle pareti laterali delle cavità nasali e si proiettano verso il setto. Per passare dal vestibolo alle aperture posteriori delle cavità nasali, le coane, l'aria tende a fluire negli spazi presenti fra i cornetti vicini, i meati nasali superiore, medio e inferiore. L'aria in entrata rimbalza sulla superficie dei cornetti e assume al loro interno un moto vorticoso simile al flusso di un torrente contro le rocce.

Questa turbolenza serve a vari scopi: le particelle più piccole contenute nell'aria vengono più facilmente in contatto con il muco che riveste le pareti delle cavità nasali. Inoltre, la turbolenza allunga i tempi di percorrenza dell'aria in entrata, consentendone il riscaldamento e l'umidificazione e crea delle correnti a vortice che portano gli stimoli olfattivi ai recettori olfattivi.

Nella maggior parte delle cavità nasali, la lamina propria della mucosa contiene numerose arterie, vene e capillari che trasportano nutrienti e acqua alle cellule secernenti. Questa complessa vascolarizzazione costituisce un meccanismo per riscaldare ed umidificare l'aria in ingresso. Quando dell'aria asciutta e fredda entra nelle cavità nasali, passando nella mucosa, l'epitelio caldo irradia calore e l'acqua contenuta nel muco evapora. Così l'aria che raggiunge i polmoni viene portata quasi alla temperatura del corpo ed è pressoché satura di vapore acqueo. Questo meccanismo protegge le delicate superfici respiratorie dal raffreddamento e dalla disidratazione. Mentre esce dalle vie aeree, l'aria passa nuovamente sull'epitelio delle cavità nasali ed è ora più calda e più umida di quando è entrata; essa riscalda la mucosa e l'umidità si condensa sulla superficie epiteliale. L'estesa vascolarizzazione delle cavità nasali e la posizione relativamente vulnerabile del naso rendono le emorragie nasali, o epistassi, un evento assai comune.

Faringe

La faringe è un organo comune agli apparati respiratori e digerente. Si estende dalle coane all'imbocco della faringe e dell'esofago. Le pareti curvilinee superiori e posteriori della laringe sono strettamente aderenti allo scheletro, ma le pareti laterali sono flessibili e ricche di muscolatura.

La faringe si suddivide in:

• Rinofaringe: è la parte superiore della faringe. È connessa alla porzione posteriore delle cavità nasali dalle coane e separata dalla cavità orale dal palato molle. Una tonsilla faringea si trova sulla parete superiore della rinofaringe; le tube uditive destra e sinistra si aprono nella rinofaringe su entrambi i lati della tonsilla.
• Orofaringe: si estende fra il palato molle e la base della lingua a livello dell'osso ioide.
• Laringofaringe: è la parte più ristretta e inferiore della faringe, compresa fra l'osso ioide e l'ingresso di laringe ed esofago.

Laringe

L'aria inspirata lascia la faringe per passare nella laringe attraverso uno stretto orifizio, detto adito laringeo o glottide. La laringe è una struttura a scheletro cartilagineo che circonda e protegge la glottide. Inizia a livello della vertebra C4 o C5 e termina a livello della vertebra C6. Nella laringe si trovano tre grandi cartilagini impari: la cartilagine tiroidea, la cartilagine cricoidea e l'epiglottide. La cartilagine tiroidea è la più grande e forma la maggior parte delle pareti anteriore e laterale della laringe. È incompleta posteriormente. La sua parte più anteriore è facilmente visibile e palpabile ed è detta prominenza laringea o pomo d'Adamo. La sua parte inferiore si articola con la cartilagine cricoidea. La cartilagine tiroidea è posta superiormente alla cartilagine cricoidea.

Queste due cartilagini proteggono la glottide e l'ingresso alla trachea e le loro ampie superfici consentono l'inserzione di importanti legamenti e muscoli della laringe. I legamenti si inseriscono sulla superficie inferiore della cricoidea. L'epiglottide, una cartilagine a forma di foglia, è protesa al di sopra della glottide e forma una specie di coperchio su di essa. È formata da cartilagine elastica. Durante la deglutizione la laringe si innalza e l'epiglottide si ripiega sull'adito laringeo, impedendo l'ingresso di liquidi o solidi nelle vie aeree. La laringe contiene anche tre coppie di cartilagini ialine più piccole delle precedenti: le cartilagini aritenoidee, le cartilagini corniculate e le cartilagini cuneiformi.

I legamenti vestibolari e i legamenti vocali si estendono tra la cartilagine tiroidea e le aritenoidee e sono ricoperti da pieghe di epitelio laringeo che si spingono nella glottide. I legamenti vestibolari giacciono all'interno della coppia di pieghe superiori conosciute come pieghe vestibolari o corde vocali false. Queste aiutano a prevenire l'ingresso di soggetti estranei nella glottide e proteggono le più delicate pieghe vocali sottostanti. Le pieghe vocali sono molto elastiche perché i legamenti vocali sono formati da connettivo elastico e sono coinvolte nella produzione di suoni e perciò sono dette corde vocali vere.

L'aria che passa attraverso la glottide mette in vibrazione le corde vocali, generando onde sonore. Il tono del suono prodotto dipende dal diametro, dalla lunghezza e dalla tensione delle corde vocali. Quando la distanza tra le cartilagini aritenoidee e tiroidea aumenta, le corde vocali sono messe in tensione e il tono sale; quando la distanza diminuisce, le corde vocali si allentano e il tono scende. La produzione di suoni nella laringe è detta fonazione e questo fenomeno è alla base del linguaggio. Il linguaggio però necessita dell'articolazione, cioè della modificazione dei suoni prodotti dalla laringe, da parte di altre strutture come lingua, denti e labbra.

Alla laringe sono associati i muscoli del collo e della faringe, che mantengono in posizione e stabilizzano la laringe, e piccoli muscoli intrinseci, che controllano la tensione delle corde vocali ed aprono e chiudono la glottide. Quando si deglutisce, i due gruppi di muscoli cooperano per impedire l'ingresso di alimenti solidi o liquidi nella glottide. Prima della deglutizione, l'alimento è frantumato e masticato in una massa pastosa detta bolo. I muscoli del collo e della laringe elevano quindi la laringe e piegano l'epiglottide sull'adito laringeo, in modo che il bolo possa scivolare lungo l'epiglottide evitando di cadere nella laringe. Durante questi movimenti, la glottide è chiusa. Alimenti liquidi e solidi che entrino in contatto con le pieghe vestibolari o vocali scatenano il riflesso della tosse.

Trachea

L'epitelio della laringe è continuo con quello della trachea, un condotto resistente e flessibile. La trachea inizia anteriormente alla vertebra C6 e termina nel mediastino a livello della vertebra T5. La mucosa della trachea ricorda quella delle cavità nasali e della rinofaringe. La sottomucosa circonda la mucosa e contiene ghiandole mucose che riversano il loro secreto sulla superficie dell'epitelio per mezzo di dotti escretori. La trachea contiene 15-20 cartilagini tracheali che rinforzano la parete dell'organo e proteggono la via aerea. Le cartilagini tracheali sono a forma di C, in modo tale da permettere alla parete posteriore della trachea di deformarsi permettendo il passaggio di cospicue quantità di cibo nell'esofago. Le estremità di ciascuna cartilagine tracheale sono connesse da un legamento elastico e da una sottile banda di tessuto muscolare liscio, il muscolo tracheale.

La trachea giunta nel mediastino si divide nei due bronchi principali destro e sinistro. Un rilievo interno, detto carena, segna il confine tra i due bronchi. Anche questi possiedono anelli cartilaginei a forma di C. Il bronco principale destro ha calibro maggiore del sinistro. Prima di dividersi in porzioni più piccole, ciascun bronco principale si porta verso un'infossatura situata sulla superficie mediale del proprio polmone, detta ilo polmonare; l'ilo è anche sede di accesso al polmone per vasi, nervi e linfatici. Il complesso di queste strutture è incluso in una rete di connettivo fibroso e forma la radice del polmone, che collega il polmone al mediastino e fissa la posizione dei principali nervi e vasi. Le radici polmonari sono situate davanti alla vertebra T5 e T6.

Polmoni

I polmoni destro e sinistro sono contenuti nelle rispettive cavità toraciche. Il loro 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 scissura orizzontale e una obliqua, mentre il polmone sinistro ne 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 entrano 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 segmentari. Ciascun bronco terziario fornisce aria a un singolo segmento broncopolmonare. La parete dei bronchi possiede progressivamente meno cartilagine.

Ciascun bronco terziario si ramifica numerose volte e dà 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 del simpatico porta a broncodilatazione, mentre quella del parasimpatico... [Il testo termina qui]