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Apparato respiratorio

Funzioni dell’apparato respiratorio L’apparato respiratorio ha la funzione di purificare il sangue dall’anidride carbonica (CO 2) e di arricchire lo stesso di ossigeno (O 2), in modo da far arrivare alle cellule del nostro corpo l’ossigeno necessario alla loro attività e di eliminare le scorie gassose del metabolismo cellulare, cioè l’anidride carbonica. Questo fenomeno avviene in quattro passaggi: • Ventilazione polmonare o respirazione esterna: passaggio dell’aria dall’ambiente esterno agli alveoli polmonari e viceversa si suddivide in due fasi: inspirazione ed espirazione. • Diffusione: a livello polmonare i gas passano dall’alveolo al capillare polmonare (O 2) e viceversa (CO 2); a livello sistemico, dal capillare sistemico al tessuto (O 2) e da questo al capillare sistemico (CO 2); • Trasporto dei gas: i gas vengono trasportati dagli alveoli ai tessuti e viceversa tramite l’apparato cardio-circolatorio, legati all’emoglobina contenuta nei globuli rossi; • Respirazione cellulare o respirazione interna: l’ossigeno viene utilizzato nel metabolismo cellulare che produce anidride carbonica quale scoria.

Funzioni dell’apparato respiratorio https: //www. youtube. com/watch? v=1 GObt 3 Iv-6 Q&t=44 s

Organi dell’apparato respiratorio Vie aeree superiori Vie aeree inferiori Polmoni

Organi dell’apparato respiratorio le vie aeree superiori • Il naso con le narici rappresenta l’ingresso alle cavità nasali. Le pareti interne sono rivestite di peli che servono ad imprigionare le polveri; • Le cavità nasali, i seni paranasali e i turbinati o cornetti nasali o conche hanno il compito di riscaldare ed umidificare l’aria per evitare danni agli alveoli. Nella parte superiore delle cavità nasali si trova la regione olfattiva con le strutture nervose deputate alla percezione degli odori; • Le coane rappresentano il passaggio tra le cavità nasali e la faringe; • La faringe è formata dall’alto verso il basso da: rinofaringe, orofaringe e laringofaringe. Tra le prime due cambia l’epitelio di rivestimento, da respiratorio tipico diviene pavimentoso stratificato simile a quello della cavità orale. La faringe è infatti comune all’apparato digerente e respiratorio.

Organi dell’apparato respiratorio vie aeree inferiori Le vie respiratorie inferiori sono costituite da: • Laringe • Trachea • Bronchi

Organi dell’apparto respiratorio vie aeree inferiori: la laringe • La laringe è un sorta di cilindro con le pareti cartilaginee, che nell’uomo sono particolarmente evidenti formando il «pomo d’Adamo» . L’aria entra nella laringe attraverso uno stretto passaggio detto glottide. • Questo passaggio viene chiuso, durante la deglutizione, dall’epiglottide per instradare il bolo verso l’esofago che si apre posteriormente alla laringe. La glottide presenta, inoltre, delle pieghe, le corde vocali. • L’aria che passa attraverso la glottide produce una vibrazione alla base del fenomeno della fonazione, la cui intensità (altezza del suono) dipende da diametro e lunghezza della laringe e dalla tensione delle pieghe vocali, tensione determinata dal grado di contrazione dei muscoli intrinseci della laringe, che sono muscoli scheletrici. La trasformazione di questa vibrazione in fonema avviene grazie alla muscolatura della lingua, delle labbra e delle guance. https: //www. youtube. com/watch? v=6 ot. Md_j. Veag

Organi dell’apparto respiratorio vie aeree inferiori: la trachea • La laringe si continua in basso con un canale detto trachea, lunga circa 11 cm. La trachea è dotata anteriormente e lateralmente da anelli cartilaginei che hanno la funzione di mantenere aperto e quindi pervio il canale. Gli anelli cartilaginei non si chiudono posteriormente perché, accostato alla trachea e in posizione posteriore, decorre l’esofago che durante la deglutizione deve potersi dilatare per consentire il passaggio del bolo. • Caratteristico è l’epitelio che riveste internamente la trachea formato da una tonaca mucosa rivestite da cellule ciliate. La produzione del muco e il movimento verso l’esterno delle ciglia hanno lo scopo di imprigionare ed eliminare eventuali corpi estranei. Questo tipo di rivestimento interno sarà presente fino ai bronchioli terminali (v. slide 9).

Organi dell’apparato respiratorio vie aeree inferiori: i bronchi La trachea si biforca nei due bronchi principali, destro e sinistro, detti extrapolmonari. La loro struttura anatomica è uguale a quella della trachea. I due bronchi principali entrano, poi, nei rispettivi polmoni attraverso l’ilo polmonare, che rappresenta il punto di passaggio anche per i vasi sanguigni e i nervi destinati al polmone. I bronchi principali, entrati nel rispettivo polmone, si dividono nei bronchi secondari uno per lobo, e quindi nel bronchi terziari che si suddividono più volte in bronchioli, sempre più numerosi e di diametro sempre più piccolo, fino ad arrivare ai bronchioli terminali. Questi ultimi, a loro volta si ramificano nei bronchioli respiratori che termineranno nei dotti alveolari (v. slide 10). L’aria inspirata dal naso può così arrivare agli alveoli polmonari dove avverranno gli scambi gassosi con il sangue. La trachea e le varie suddivisioni dei bronchi sono chiamati, per la loro forma, «albero respiratorio» .

Organi dell’apparato respiratorio i polmoni • I polmoni, collocati all’interno della gabbia toracica, hanno la forma di due coni rovesciati la cui base poggia sul diaframma. Il polmone sinistro è leggermente più piccolo del destro, per fare spazio alla parte sinistra del cuore più sviluppata della destra. Il polmone destro è diviso in tre lobi, mentre il sinistro in due. I polmoni sono rivestiti da due membrane, la pleura viscerale e la pleura parietale (v. slide 12). • Il tessuto dei polmoni è spugnoso per la presenza degli alveoli ed elastico per la presenza di filamenti di elastina.

Organi dell’apparato respiratorio gli alveoli polmonari • Dai bronchioli respiratori, l’aria passa attraverso i dotti alveolari per arrivare alle sacche alveolari che danno l’accesso a più alveoli. Ogni polmone contiene circa 150 milioni di alveoli, che conferiscono al polmone un aspetto spugnoso. Ogni alveolo è circondato da una fitta rete di capillari sanguigni (circolazione polmonare) e da fibre elastiche fondamentali nella espirazione (v. slide 13). L’epitelio pavimentoso che riveste l’alveolo è costituito da cellule alveolari di primo tipo, tra queste si trovano sparse le cellule alveolari di secondo tipo che producono una sostanza oleosa , surfactante, che contribuisce a mantenere sempre pervi gli alveoli stessi. Sono presenti anche i macrofagi alveolari che fagocitano qualsiasi particella estranea che sia riuscita ad arrivare fino agli alveoli • Lì dove l’endotelio del capillare respiratorio entra in contatto con l’epitelio dell’alveolo polmonare le lamine basali dell’uno e dell’altro si fondono costituendo la membrana respiratoria, permeabile, attraverso cui sono possibili gli scambi dei gas (CO 2 e O 2).

Apparato respiratorio gli scambi gassosi • Grazie alla permeabilità della membrana respiratoria, i gas, CO 2 e O 2, diffondono da dove hanno una maggiore pressione parziale a dove questa è inferiore. La pressione parziale dell’ossigeno nel sangue del capillare polmonare è di 40 mm. Hg mentre nell’aria dell’alveolo è di 104 mm. Hg, l’ossigeno pertanto diffonderà dall’alveolo verso il capillare finché la sua pressione parziale nel sangue sarà di 100 mm. Hg. Al contrario la CO 2 diffonderà dal sangue del capillare, 46 mm. Hg, all’aria dell’alveolo, 40 mm. Hg, cosicché alla fine del processo la pressione parziale della CO 2 sarà di 40 mm. Hg. • Il sangue è stato così purificato e arricchito di ossigeno e, tornato all’atrio sinistro tramite le vene polmonari, sarà pompato dal cuore nella grande circolazione per ossigenare i tessuti e liberarli dall’anidride carbonica.

Apparato respiratorio la meccanica respiratoria: le pleure • I polmoni sono rivestiti da una membrana sierosa, la pleura. Questa si suddivide in pleura viscerale, che riveste la superficie esterna del polmone, e in pleura parietale, che riveste la superficie interna della gabbia toracica. Le pleure sono a stretto contatto e secernono il liquido pleurico che, umido e viscoso, consente lo scorrimento di una pleura sull’altra durante le fasi della respirazione, senza però che possano staccarsi l’una dall’altra. • La struttura delle pleure è tale che qualsiasi movimento della gabbia toracica si ripercuote sui polmoni che sono privi di una muscolatura propria. • Inspirazione: I muscoli inspiratori si contraggono aumentando il volume della gabbia toracica e pertanto dei polmoni, ad essa intimamente connessi tramite le pleure. L’aumento del volume fa diminuire la pressione dei gas all’interno del polmone e questo crea una colonna d’aria in entrata. E’ un fenomeno attivo. • Espirazione: Quando i muscoli inspiratori si rilassano, le fibre elastiche fanno tornare il polmone alle dimensioni precedenti e, quindi, anche la gabbia toracica. La diminuzione del volume polmonare fa aumentare la pressione dei gas all’interno del polmone e questo crea una colonna d’aria in uscita. E’ un fenomeno passivo.

Apparato respiratorio la meccanica respiratoria: i muscoli respiratori • Il principale muscolo inspiratorio è il diaframma, che si inserisce sulle ultime coste, sullo sterno e sulla colonna vertebrale, divide la cavità toracica da quella addominale. Ha una forma a cupola, quando si contrae si appiattisce determinando l’aumento di volume della gabbia toracica e, quindi, l’inspirazione. • Quando si rilassa si incurva verso l’alto riducendo così il volume della gabbia toracica agevolando l’espirazione. • Tutti gli altri muscoli sono accessori, intervengono quando abbiamo bisogno di aumentare la profondità del respiro sia in inspirazione (intercostali esterni, scaleni, piccolo pettorale, dentato anteriore sternocleidoimastoideo, ecc. ) sia in espirazione (intercostali interni, muscoli addominali). • In breve, sono muscoli inspiratori tutti quelli che elevano le coste , mentre sono espiratori tutti quei muscoli che abbassano le coste. https: //www. youtube. com/watch? v=v 15 Bl. Zvy. M-4

Apparato respiratorio il controllo della respirazione • Gli atti respiratori sono determinati dalla contrazione dei muscoli striati scheletrici ed è quindi sotto il controllo del SNC. Possiamo agire volontariamente sulla profondità e frequenza del respiro e possiamo anche sospenderlo sia dopo una inspirazione (per qualche minuto) sia dopo una espirazione (per qualche secondo). • Non sempre, però, siamo consapevoli della nostra respirazione e pur non sapendo di farlo continuiamo a respirare. Essa, inoltre, varia in profondità e frequenza a seconda delle circostanze indipendentemente dalla nostra volontà, per esempio quando stiamo facendo uno sforzo fisico.

Apparato respiratorio controllo nervoso della respirazione uno dei possibili modelli • Esistono alcun i centri encefalici nel Ponte e nel Bulbo che riescono a controllare i muscoli striati al di là della nostra volontà. Questi centri sono pari e sono: • Centro apneustico: situato tra Ponte e Bulbo, ha un’azione stimolante sul centro inspiratorio bulbare. • Centro inspiratorio bulbare: eccitato dal centro apneustico, stimola la contrazione dei muscoli inspiratori. Oltre a ciò stimola un altro centro, il centro pneumotassico. • Centro pneumotassico: situato nel Ponte, inibisce l’azione del centro inspiratorio e pertanto i muscoli inspiratori non sono più stimolati alla contrazione, può così avvenire passivamente l’espirazione. Inoltre , il centro inspiratorio non stimola più il centro pneumotassico che smette così di inibirlo. Riprende il sopravvento il centro apneustico stimolando il centro inspiratorio. • Centro espiratorio: interviene nel caso di espirazioni forzate. • Su questi centri agiscono poi altri meccanismi di origine nervosa o chimica. Come, per esempio, i recettori che misurano le percentuali di O 2 e di CO 2 nel sangue che stimolano il centro inspiratorio, o quelli che misurano il grado di distensione dei polmoni e che inibiscono il centro inspiratorio.

Apparato respiratorio parametri respiratori • Frequenza: 12 -15 atti respiratori al minuto. • Volume corrente: quantitativo di aria inspirata ed espirata in una respirazione normale (eupnoica), circa 500 ml. • Volume di riserva inspiratoria: quantitativo di aria inspirata con una inspirazione forzata oltre il volume corrente, circa 3000 ml. • Volume di riserva espiratoria: quantitativo di aria espirata con una inspirazione forzata oltre il volume corrente, circa 1100 ml. • Volume residuo: quantitativo di aria che resta sempre nel polmone per impedire che gli alveoli collabiscano, circa 1200 ml. • Capacità polmonare totale: la somma di tutti i volumi precedenti, circa 5800 ml.

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