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LEZIONE 22 (seconda parte)

Prof. VILLANI CARLA QUARATO

APPARATO RESPIRATORIO

L’apparato respiratorio svolge molteplici funzioni:

• SCAMBI GASSOSI

• PROTEZIONE CONTRO AGENTI PATOGENI E TOSSICI INALATI

• METABOLIZZAZIONE DI ALCUNI COMPOSTI

• EQUILIBRIO ACIDO-BASE

• TERMOREGOLAZIONE

• VOCALIZZAZIONE

• SERBATOIO DI SANGUE

La funzione di termoregolazione dell’apparato respiratorio è evidente soprattutto nel cane. Questo animale

non ha un efficace sistema di sudorazione distribuito su tutto il corpo come l’uomo, per cui d’estate

disperde il calore a livello della lingua tramite una respirazione affannosa.

La funzione più importante dell’apparato respiratorio è ovviamente la respirazione, il processo che

consente gli scambi gassosi.

La respirazione si divide in:

• ESTERNA: scambio di gas respiratori tra alveoli polmonari e sangue

• INTERNA: scambio di ossigeno e anidride carbonica tra capillari sistemici e cellule

• CELLULARE: utilizzo di ossigeno per la fosforilazione ossidativa

La RESPIRAZIONE ESTERNA include 3 processi:

1. ventilazione polmonare

2. scambio di ossigeno e di anidride carbonica tra gli spazi aerei polmonari e il sangue

3. trasporto di ossigeno e anidride carbonica nel sangue dagli alveoli fino ai tessuti

VIE AEREE

Le vie aeree sono dei veri e propri condotti, ma anche loro hanno delle funzioni molto important perchè

attraverso la mucosa delle prime vie aeree l’aria viene:

 Riscaldata;

 Umidificata

 Purificata.

Questo avviene soprattutto a carico delle mucose nasali. È per questo che si invitano sempre i soggetti a

respirare col naso.

POLMONI

I polmoni, a differenza delle vie aeree sono l’organo principale della respirazione e hanno come funzione

quella di:

 scambiare l’ossigeno;

 eliminare l’anidride carbonica.

ARIA: COMPOSIZIONE

Quando noi parliamo di ossigeno nell’aria si è portati a pensare che la concentrazione di ossigeno nell’aria

sia quasi il 100%. In effetti così non è perché la percentuale di ossigeno nell’aria è intorno al 21%.

 Precisamente nell’aria inspirata il quantitativo di ossigeno è esattamente è il 20, 95%, il 79,01% è

dato da azoto e solo lo 0,04% è costituito da anidride carbonica.

 Invece, nell’aria espirata il quantitativo di ossigeno scende al 16,4%, l’azoto sale al 79,6% e

l’anidride carbonica al 4%

L’azoto non serve a niente. Tuttavia, dobbiamo tener presente che esiste tutto questo azoto soprattutto in

relazione a determinati soggetti che lavorano in profondità o sub che con le bombole si immergono a molti

metri di profondità, dove c’è una notevole pressione (compressione). Nel momento in cui si ritorna

bruscamente in superficie cioè quando c’è una decompressione rapida, l’azoto dallo stato liquido ritorna

allo stato gassoso, e questo gas che si forma può provocare l’ostruzione di alcune arterie e quindi possono

provocare la cosiddetta embolia gassosa. Per questo motivo a questi soggetti è consigliabile fare una

decompressione graduale. Viceversa, quando i soggetti vanno in embolia gassosa, bisogna ricomprimere e

quindi utilizzare la camera iperbarica.

VIE RESPIRATORIE

Le vie respiratorie si dividono in:

1. Vie respiratorie superiori: includono la cavità nasale, la cavità orale e la faringe. Dopo la faringe,

che costituisce una via di passaggio comune per l'aria e per il cibo, le vie per il passaggio di questi

elementi divergono.

2. Il tratto respiratorio: forma la via per l'aria e può essere diviso funzionalmente in due componenti:

la zona di conduzione e la zona respiratoria

 La zona di conduzione: (laringe, trachea, bronchi e bronchioli) permette il passaggio dell'aria dalla

laringe ai polmoni. La zona di conduzione è ricoperta da un epitelio che contiene le cellule a calice e

le cellule ciliate

 La zona respiratoria: (bronchioli respiratori, dotti alveolari, alveoli e sacchi alveolari) è la sede degli

scambi di gas nei polmoni

Gran parte di questi dotti di conduzione è circondato da fibre muscolari lisce. Questa muscolatura liscia

presenta recettori noradrenergici che hanno funzione broncodilatatoria e recettori colinergici

2,

muscarinici, che hanno invece a funzione bronco costrittiva.

Quindi questa muscolatura liscia che avvolge essenzialmente i bronchi, ma gran parte della zona di

conduzione, può determinare una brococostrizione o una broncodilatazione. Questa brococostrizione o una

broncodilatazione avviene grazie al sistema nervoso autonomo:

 il simpatico attraverso la noradrenalina e i recettori β determina la broncodilatazione,

2

 il parasimpatico attraverso i recettori colinergici muscarinici determina una broncocostrizione.

STRUTTURA DELLE VIE AEREE

Nello schema in basso possiamo osservare che nel sistema di conduzione abbiamo presenza di ciglia,

muscolo liscio e di cartilagine (fino a livello di trachea e bronchi); già a livello dei bronchioli non troviamo

più la cartilagine.

Nella zona respiratoria ormai la cartilagine è scomparsa e la muscolatura liscia la troviamo nei bronchioli

respiratori e nei dotti alveolari, ma a livello dei sacchi alveolari non esistono più ne’ le ciglia, ne’ il muscolo

liscio e ne’ la cartilagine.

La differenza fra bronchiolite (nei bambini) e bronchite asmatica (negli adulti) sta nel fatto che la

muscolatura che viene ad essere contratta sta nei bronchi più alti o nei bronchi più piccoli.

TRACHEA

La seguente immagine illustra la biforcazione della trachea in bronco destro e bronco sinistro.

Il bronco destro è un po’ più grande e un po’ più tozzo

rispetto al bronco sinistro e, soprattutto, il bronco destro ha

un angolazione maggiore rispetto al bronco destro.

Ciò è dovuto essenzialmente per il rapporto con il cuore, ma

questa particolare struttura dei due bronchi è importate

soprattutto quando inaliamo dei corpi estranei. Infatti,

risultando il bronco destro essere quasi la naturale

continuazione della trachea (oltre ad essere più grande), è

questa la via che seguiranno i corpi estranei.

La cosiddetta broncopolmonite ab ingestis di solito colpisce il

bronco destro proprio a causa delle sue particolari

caratteristiche anatomiche.

ALBERO BRONCHIALE INTRAPOLMONARE

Questa immagine illustra l’albero bronchiale intrapolmonare.

Ventilazione alveolare e Spazio morto

Introduciamo ora il concetto di spazio morto anatomico e spazio morto fisiologico.

Nel momento in cui noi inspiriamo, una parte di aria resta intrappolata nelle vie di conduzione. Questo

volume di aria intrappolata nelle vie di conduzione viene chiamato SPAZIO MORTO ANATOMICO e si aggira

intorno ai 150 ml.

Invece lo SPAZIO MORTO FISIOLOGICO è tutto quel volume di aria che non partecipa allo scambio gassoso;

quindi, sia lo spazio morto anatomico sia quel volume di aria che resta negli alveoli e che non viene

utilizzata per lo scambio gassoso.

Spazio morto fisiologico = area delle vie di conduzione + area all’interno degli alveoli che non viene

utilizzata dal nostro organismo per gli scambi

Siccome nel soggetto fisiologico tutta l’aria presente negli alveoli viene utilizzata per gli scambi possiamo

dire che nel soggetto normale lo spazio morto anatomico e lo spazio morto fisiologico coincidono.

ma

Tutta la prima parte delle vie aeree, fino alla 17 generazione, non partecipano agli scambi gassosi (spazio

ma

morto anatomico). Gli scambi avvengono dalla 17 generazione in poi.

PLEURE

La pleura costituisce il sacco sieroso in cui sono contenuti i polmoni.

Presenta due foglietti:

1. Viscerale: aderente alla superficie polmonare

2. Parietale: che ricopre l’intera superficie interna della cavità toracica

All’interno di questi due foglietti, viscerale e parietale c’è del liquido (come fosse un palloncino che avvolge

il polmone).

Per la presenza di questo sottile strato di liquido al loro interno, vi è la possibilità di far scorrere i due

foglietti l’uno sull’altro senza creare attrito. Inoltre la presenza di questo liquido è anche importante perché

evita lo scollamento dei due foglietti, che rimangono quindi praticamente aderenti.

Questo spazio fra i due foglietti delle pleure non comunica con l’esterno.

LOBULO POLMONARE

La figura illustra un lobulo polmonare costituito da un ricco corredo di alveoli circondati da vasi.

STRUTTURA DEGLI ALVEOLI POLMONARI

All’interno di questi alveoli sono contenuti 3 tipi di cellule:

• Pneumociti di tipo I

• Pneumociti di tipo II, che rappresentano il 10% di tutte le cellule e che sono quelli che producono il

surfattante

• Macrofagi

SURFATTANTE

Il surfattante è una miscela di fosfolipidi che tappezza l’alveolo prodotta dai pneumociti di tipo 2.

Principale componente è il dipalmitoil fosfatidilcolina (DPPC), poi ci sono delle apoproteine e degli ioni

calcio.

I fosfolipidi hanno una testa idrofila e due code parallele idrofobe (ac. grassi), che si allineano negli alveoli

con le code che guardano il lume alveolare. Durante l’inspirazione si allontanano, con conseguente

aumento della tensione superficiale, nell’espirazione si avvicinano con diminuzione della tensione

superficiale.

IL SURFATTANTE:

• È una sostanza tensio-attiva: riduce la tensione superficiale all’interno dell’alveolo (è come una

struttura liquida che avvolge la parte interna dell’alveolo). Chiaramente, riducendo la tensione

superficiale, riduce anche la pressione collassante e quindi la tendenza degli alveoli al collasso.

Questo avviene per la legge di LAPLACE.

La produzione di surfattante inizia ad essere sufficiente dopo il 7° mese di gestazione.

La sostanza tensioattiva polmonare (surfactant) riduce la tensione superficiale ed il rischio di

collassamento.

La legge di LAPLACE dice che la pressione è uguale a due volte la tensione fratto il raggio.

Quindi: diminuendo il raggio, durante il rimpicciolimento degli alveoli, la pressione collassante aumenta. Il

surfattante diminuisce la tensione, per cui riduce la pressione collassante, secondo la legge di Laplace.

Diminuendo la tensione sarà anche minore la forza che i muscoli della respirazione devono imprimere per

far dilatare il polmone.

Il collasso dell’alveolo, quindi, avviene sia quando:

 la tensione superficiale è ingrandita (quindi quando c’è poco surfattante);

 gli alveoli sono piccoli

Quindi la forza che i muscoli respiratori devono imprimere al polmone è notevole, tanto che, a volte, il

polmone non riesce nemmeno a dilatarsi e gli alveoli restano collassati. Ciò può accadere soprattutto nei

neonati prematuri.

I neonati hanno già gli alveoli con un raggio pari a ¼ di quello degli adulti e quindi hanno una forza

collassante maggiore di 4 volte per la legge di LAPLACE. Ma, se oltre ad essere neonati, sono anche


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AUTORE

kalamaj

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+1 anno fa


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (a ciclo unico - 6 anni)
SSD:
Università: Foggia - Unifg
A.A.: 2012-2013

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher kalamaj di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fisiologia Umana I e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Foggia - Unifg o del prof Cibelli Giuseppe.

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