Apparato respiratorio

L'apparato respiratorio svolge la funzione fondamentale di trasferire ossigeno dall'atmosfera al sangue e anidride carbonica dal sangue all'atmosfera.

E' formato da un insieme di organi cavi, le vie respiratorie (naso, bocca, faringe, laringe, trachea, bronchi), e dai due polmoni, organi parenchimatosi in cui avvengono gli  scambi respiratori. 

Distinguiamo una respirazione esterna, mediante la quale inspiriamo ed espiriamo aria nei polmoni attraverso le vie aeree, una respirazione interna, a livello degli alveoli polmonari in cui avvengono gli scambi respiratori, e la respirazione di tutte le cellule del nostro corpo, la respirazione cellulare

L'apparato respiratorio è esposto a numerose patologie, causate soprattutto dai batteri, dai virus e dalle sostanze tossiche che vengono inalate insieme all'aria respirata.

La respirazione polmonare


Apparato respiratorio
Cavità nasali

Le vie aeree

Il naso

Il naso è la sede dell'organo dell'olfatto e la porta principale in cui entra l'aria diretta ai polmoni. Attraversando il naso l'aria subisce un processo di condizionamento, umidificandosi e riscaldandosi, in modo tale da raggiungere gli alveoli con una temperatura e un'umidità ottimali. L'aria che passa attraverso il naso viene anche filtrata, prima dalle vibrisse (i peli interni alle narici) e quindi dalla mucosa che riveste i turbinati. Il muco presente all'interno delle cavità nasali, oltre a catturare e trattenere grazie alla sua viscosità le particelle più piccole delle polveri e degli allergeni in sospensione, svolge anche  una funzione antimicrobica, abbattendo la carica batterica e virale nell'aria inalata proteggendoci dalle infezioni del cavo orale e dei bronchi. Il muco inoltre cede umidità all'aria che attraversa le cavità nasali, disidratandosi e trasformandosi in muco solido, ciò che noi comunemente chiamiamo caccole. 

La cavità nasale è divisa in due fosse nasali da un lembo verticale mediano chiamato setto nasale. Sulla faccia laterale di ciascuna fossa nasale sono presenti tre lamine ossee dette turbinati

Le fosse nasali comunicano con l'esterno attraverso le narici, mentre posteriormente terminano in una fessura verticale a lato della parte superiore della faringe, sopra il palato molle e vicino agli orifizi delle trombe di Eustachio (che mettono in comunicazione la faringe con l'orecchio medio. 

Bocca e faringe

La bocca e la faringe sono organi comuni all'apparato digerente e al respiratorio, in quanto sono attraversati sia dal cibo diretto all'esofago, sia dall'aria diretta ai polmoni.

In condizioni non patologiche la bocca viene utilizzata per la respirazione quando l'attività fisica è particolarmente intensa e ciò rende necessario un afflusso maggiore di aria ai polmoni.

laringe

La laringe è il tratto delle vie aeree che fa seguito alla faringe e che continua con la trachea. Si trova nel collo, in posizione superficiale, ed è caratterizzata da uno scheletro cartilagineo, che la mantiene costantemente aperta permettendo il passaggio dell'aria. 

Un lembo cartilagineo della laringe, l'epiglottide, impedisce il passaggio del cibo all'interno delle vie aeree e lo indirizza verso l'esofago. La laringe non è solo un organo deputato al passaggio dell'aria inspirata ed espirata, ma anche l'organo della fonazione. All'interno della laringe si trovano le corde vocali, costituite dai muscoli vocali, che delimitano uno spazio chiamato glottide, attraverso cui l'aria raggiunge la trachea.

Faringe, laringe e trachea
Corde vocali
Trachea e bronchi primari
Trachea e bronchi

video corde vocali

trachea

La trachea è costituita da 16-20 anelli di tessuto cartilagineo sovrapposti che la mantengono costantemente aperta per permettere il passaggio dell'aria. Gli anelli cartilaginei che costituiscono la trachea sono incompleti, permettendo in questo modo l'espansione dell'esofago al momento della deglutizione. 

E' rivestita all'interno da un epitelio ciliato in cui sono presenti delle ghiandole mucose (epitelio respiratorio). Le ciglia si muovono verso l'alto e insieme al muco catturano i corpi estranei introdotti attraverso la respirazione: il muco intrappola il particolato (polvere, polline, batteri, ecc,) e deve essere eliminato, quindi portato verso l'alto. Le ciglia spingono il muco verso la laringe e poi verso l'esofago (e quindi nello stomaco, dove viene digerito) o verso la bocca e il naso, da cui viene espulso con dei colpi di tosse.

bronchi

I due bronchi si originano dalla biforcazione della trachea. A poca distanza dalla loro origine ogni bronco si divide in bronchi secondari che si dividono a loro volta dando luogo all'albero bronchiale. La struttura dei bronchi è simile a quella della trachea, con anelli cartilaginei. Anche nei bronchi è presente l'epitelio respiratorio. 

I due bronchi non sono identici: il destro è di maggiore calibro (15-16 mm) del sinistro (10-11 mm).

polmoni

Polmoni
Alveoli polmonari

wikipedia

Pleure
Volumi polmonari

Ciascun bronco primario penetra all'interno del rispettivo polmone, dando origine ad ulteriori, numerose, ramificazioni chiamate bronchioli. A loro volta, i bronchioli subiscono varie divisioni, fino a raggiungere, nel tratto terminale, le sacche alveolari, che riuniscono piccole vescicole chiamate alveoli. Per avere un'idea della complessità di queste diramazioni, basti pensare che ciascun polmone contiene all'incirca 150-200 milioni di alveoli. 

Nel loro insieme la superficie degli alveoli è pari a circa 75 m² (la superficie di un appartamento di due locali e servizi). A livello degli alveoli avvengono gli scambi respiratori: i globuli rossi rilasciano l'anidride carbonica e assorbono l'ossigeno. 

I polmoni sono i principali organi della respirazione. Sono contenuti nella cavità toracica, divisi da uno spazio, il mediastino, che ospita esofago, trachea e cuore. Hanno la capacità di espandersi e contrarsi seguendo i movimenti della gabbia toracica e del diaframma. Il polmone destro è di dimensioni maggiori del sinistro ed è diviso in tre lobi (superiore, medio ed inferiore), mentre quello sinistro ne possiede soltanto due (un lobo superiore ed uno inferiore). I polmoni sono organi parenchimatosi, costituiti da un tessuto spugnoso ed elastico, che ben si adatta alle variazioni di volume indotte dai movimenti respiratori. 

I polmoni sono rivestiti da due sottili membrane, le pleure, fra le quali è interposto un sottile strato di liquido, che facilita lo scorrimento reciproco delle due pleure durante gli atti respiratori. 

L'inspirazione è la fase dell'atto respiratorio in cui l'aria ricca di ossigeno arriva ai polmoni, attraverso le vie respiratorie; l'espirazione invece è l'emissione dei "prodotti di scarto" quali anidride carbonica e vapore acqueo. La frequenza respiratoria corrisponde al numero di atti respiratori che si effettuano in un minuto, in media circa 15.

Il volume dei polmoni varia da individuo ad individuo, in relazione all'età, al sesso e alla taglia corporea. Nell'adulto raggiunge valori compresi tra i 3,5 ed i 7 litri. Durante un normale atto respiratorio viene inspirato ed espirato circa 1/2 litro d'aria; massimizzando le fasi di inspirazione ed espirazione è possibile arrivare fino a 2,5 - 5,5 litri. Al termine di un'espirazione completa all'interno dei polmoni e delle vie aeree rimane comunque un certo volume d'aria, stimabile in 1 - 1,2 litri (il cosiddetto volume residuo).