Apparato respiratorio Apparato respiratorio L apparato respiratorio con le sue diverse strutture permette la respirazione e formazione della voce. La respirazione esterna è lo specchio di quella interna. Respirazione esterna scambio dei gas respiratori all interno degli alveoli polmonari. Respirazione interna è la respirazione cellulare, cioè scambio dei gas respiratori all interno delle cellule: qui il glucosio viene bruciato in presenza di O 2 per produrre energia (ATP) e viene eliminata H 2 O e CO 2. Se aumenta la respirazione interna (perché le cellule devono produrre più ATP) aumenta anche la respirazione esterna. Organi dell apparato respiratorio: naso faringe fa parte anche dell apparato digerente laringe organo della fonazione trachea Bronchi - costituiscono albero respiratorio bronchioli alveoli polmonari Polmoni
Naso è costituito da due fosse nasali (cavità nasali)dove arriva l aria inspirata per arrivare all albero respiratorio ed ai polmoni. Le due fosse nasali sono separate dal setto nasale. Le fosse nasali cominciano con le narici (comunicano con l esterno) e terminano con le coane (comunicano con la faringe). Le fosse nasali sono ricoperte da un epitelio ricco di ciglia vibratili e ghiandole mucipare, che producono muco per trattenere il pulviscolo inspirato. Questo epitelio si divide in 2 tipi: Mucosa respiratoria rosea e umida ricopre la maggior parte della superficie. Contiene ciglia e ghiandole mucipare che proteggono la mucosa nasale producendo muco. Mucosa olfattiva liscia e giallastra, ricopre la regione olfattiva. Qui sono presenti i recettori olfattivi cellule specializzate, in grado di reagire agli stimoli odorosi, connesse con il nervo olfattivo che porta il segnale al cervello. Seni paranasali 4 paia di cavità (frontale, etmoide, sfenoide, mascellare) all interno delle ossa del cranio e delle ossa facciali rivestite dalla mucosa, che comunicano con le fosse nasali tramite canali che permettono la ventilazione e la fuoriuscita delle secrezioni, riscaldano ed umidificano l aria respirata, hanno ruolo nella fonazione (funzionano come cassa di risonanza acustica). Terminano lo sviluppo intorno ai 20 anni. Eccessiva produzione di muco causa il riempimento e il ristagno nei seni paranasali dando sensazione di pesantezza. Le fosse nasali raggiungono la faringe attraverso le coane. Faringe ha forma di imbuto. Parte dalla bocca e percorre il collo fino a collegarsi con l esofago e con la laringe. La faringe è una membrana muscolosa e comunica con la cavità nasale e orale e orecchio medio attraverso le Tube di Eustachio. È un organo comune del sistema respiratorio e digerente. Naso, faringe, orecchio sono collegati quindi le infezioni possono passare da una parte all altra (es.: faringiti-otiti; tonsilliti-otiti). La faringe riscalda l aria prima che arrivi nei polmoni. La faringe si divide: tra orofaringe e ipofaringe troviamo 2 linfonodi tonsille che hanno funzioni di sentinella contro virus e batteri che cercano di entrare nell albero respiratorio.
Rinofaringe (nasofaringe) parte nasale dove si trovano le adenoidi, masse di tessuto linfatico con funzione difensiva. Le adenoidi dopo i 12 anni tendono a regredire. Vengono tolte perché se sono tanto infiammate il bambino respira con la bocca aperta. Questo causa la faces adenoidea perché il bambino sta sempre con la bocca aperta e la muscolatura della mandibola cede, creando anche uno spostamento della mandibola. Orofaringe parte orale. Ipofaringe parte terminale Tube di Eustachio mettono in comunicazione la faringe con orecchio medio. Questa comunicazione serve per equilibrare la pressione dell orecchio medio (es.: quando salgo in montagna, mi si tappano le orecchie e sbadiglio può fare uscire l aria che si è formata all interno; mentre se un sub durante un immersione scende troppo rapidamente, deve compensare la pressione altrimenti può rompersi i timpani). Laringe organo della fonazione. Si trova tra la radice della lingua e la trachea (nel collo). Ha una forma di tubo ad imbuto. È protetta anteriormente da una mascherina di tessuto cartilagineo. Quando l uomo si sviluppa, i testicoli producono il testosterone, causando un aumento della laringe che va a premere sulla cartilagine esterna formando il pomo d Adamo. All inizio della laringe c è l epiglottide (funziona come una valvola, chiudendo nel momento della deglutizione la via respiratoria e così impedisce che il cibo vada nella trachea). Nella laringe si trovano le corde vocali (l aria inspirata fa vibrare le corde vocali come le corde di uno strumento musicale e, a seconda della tensione applicata dai muscoli, si producono i suoni della voce). Trachea struttura cilindrica vuota impari che scorre nel collo, anteriormente all esofago, va dalla laringe ai bronchi. È un tessuto di tipo fibromuscolare rivestito da anelli cartilaginei, lunga 10-12 cm e diametro 16-18mm che arriva fino a metà sterno. È un tubo appiattito dietro, è mobile e segue i movimenti della laringe (si alza e si abbassa). È rivestita internamente da membrana mucosa con ghiandole mucipare e con ciglia ha il compito di filtrare, riscaldare ed umidificare l aria. È costituita da 20 anelli cartilaginei a forma di C posti l uno sull altro e separati fra di loro dai tratti di tessuto fibroso. Nella parte posteriore gli anelli sono interrotti e completati da membrana fibroelastica per permettere al cibo di passare nell esofago dietro la trachea. Dalla IV vertebra toracica, la trachea si divide in 2 bronchi (destro e sinistro). Funzione: trasferire l aria dall atmosfera ai polmoni. Se cibo o oggetti estranei entrano nella trachea la ostruiscono, e questo può portare alla morte.
Bronchi, bronchioli, alveoli polmonari. Bronchi sono 2 (destro e sinistro). Il bronco destro è più largo e più corto del sinistro; il sinistro è più lungo ma ha un diametro inferiore. Hanno la stessa struttura della trachea. I bronchi entrano nei polmoni attraverso un apertura ilo polmonare dove entrano anche arterie polmonari ed escono vene polmonari e vasi linfatici. I bronchi si diramano in diramazioni più sottili (bronchioli). I bronchioli non hanno pareti rigide e sono rivestiti da tunica muscolare. I bronchioli terminano con gli alveoli polmonari strutture per scambi respiratori a forma di sacco, circondate di capillari. Il sangue abbandona anidride carbonica e vapore acqueo negli alveoli polmonari e prende l ossigeno: questo scambio si chiama ematosi. Lo scambio avviene grazie alla diffusione ed alla differenza di pressione parziale, cioè la CO 2 è più concentrata nel sangue (ha più pressione) e meno nell alveolo (ha meno pressione); O 2 è più concentrata nell alveolo (ha più pressione) e meno concentrata nel sangue (ha meno pressione). Perciò CO 2 passa nell alveolo e O 2 passa nel sangue grazie a pareti sottili dei capillari e degli alveoli. Poi la CO 2 viene liberata dall organismo attraverso espirazione e il sangue si trasforma da venoso ad arterioso e viene raccolto nelle vene polmonari che lo riportano nell atrio sinistro del cuore. Arterie polmonari partono dal cuore (dal ventricolo destro) entrano, attraverso l ilo insieme ai bronchi, nei polmoni. Portano sangue venoso cioè povero di O 2 e ricco di CO 2. Nei polmoni avviene scambio dei gas, cioè sangue si arricchisce di O 2 e viene trasportato attraverso vene polmonari dai polmoni al cuore (atrio sinistro). Dal cuore il sangue viene distribuito in tutte le cellule dell organismo. Polmoni sono 2 (destro e sinistro), si trovano nella cavità toracica. Si appoggiano sul diaframma che li separa dall addome. Tra i polmoni, più a sinistra, c è uno spazio (mediastino) riservato al cuore. Il colore dei polmoni è rosso nel feto, roseo nel neonato, ma con aumento dell età, il colore diventa grigiastro. Sono molto elastici. Polmone destro è diviso in 3 lobi (superiore, medio, inferiore); il sinistro è diviso in 2 lobi (superiore e inferiore). Ogni polmone è ricoperto da una doppia membrana (pleura).
Una pleura è adesa alla cassa toracica, l altra ai polmoni. In mezzo, tra le 2 pleure, c è un liquido che permette il movimento del polmone durante la respirazione evitando l attrito tra le membrane. Le costole sono attaccate allo sterno attraverso un pezzetto di cartilagine che permette la dilatazione della cassa toracica durante l inspirazione. Pneumotorace quando si forma una sacca di aria tra le 2 pleure e i polmoni non riescono ad espandersi quando si respira. Avviene nelle persone sane che hanno avuto un trauma o con problemi respiratori (asmatiche). Atti respiratori Sono automatici ma controllati dal bulbo (parte del tronco encefalico centro pneumotassico): il bulbo riceve il segnale del livello di CO 2 nel sangue. Se CO 2 si abbassa c è svenimento; se CO 2 si alza fino al 3% - respiro è più profondo, si accelera ritmo respiratorio; se CO 2 si alza fino al 6% - perdita di coscienza e morte. La corteccia è in grado di controllare la respirazione (possiamo variare la respirazione in modo volontario, aumentando la frequenza e il volume dell aria inspirata o trattenendo il respiro) La respirazione dipende dall attività dei muscoli coinvolti: diaframma, muscoli intercostali. Regolano la quantità di aria in base alle necessità. Gli atti respiratori sono 50/min nel primo anno di vita, poi scendono a 25/min. Ventilazione = respirazione polmonare è composta di 2 fasi: inspirazione ed espirazione. L aria inspirata contiene: O 2 : 21% N 2: 78% CO 2 : piccola quantità L aria espirata contiene: O 2 : 14% N 2 : 78% CO 2 : 5,6% Quindi O 2 è stata trattenuto al 7% (21% inspirato - 14% espirato = 7% trattenuto (1/3)).
Durante l inspirazione l aria ricca di ossigeno entra nei polmoni, i muscoli intercostali allargano il torace (che aumenta di volume) e di conseguenza l aria entrata espande i polmoni. In questo caso si abbassa il diaframma (di circa 1 cm; nella respirazione forzata può abbassarsi anche di 10cm). Il diaframma, in posizione di riposo, è a forma di cupola; durante l inspirazione si appiattisce. Durante l espirazione (processo passivo) i muscoli inspiratori si rilassano, il torace ed i polmoni ritornano alla loro dimensione originaria. Nella respirazione forzata intervengono anche altri muscoli: muscoli pettorali, muscoli dorsali, muscoli del collo, muscoli addominali. Circa 500cc (centimetri cubici) entrano in ogni atto respiratorio, di cui 350cc raggiungono gli alveoli in cui avviene lo scambio gassoso. Invece 150cc vengono trattenuti in tratti dell apparto respiratorio non idonei allo scambio. Diaframma è un muscolo a cupola che divide la cavità toracica da quella addominale. Si divide in 2 cupole (destra e sinistra). È costituita da una parte muscolare periferica (quella che lavora: si alza e si abbassa durante respirazione)e da una parte tendinea centrale. Quando siamo seduti, durante la respirazione, il diaframma non riesce ad espandersi, quindi entra meno aria e si riduce lo scambio gassoso. (ci viene da sbadigliare perché arriva meno ossigeno al cervello). Malattie respiratorie(4 causa di morte nei paesi industrializzati) Bronchite: Bronchite acuta infiammazione dell apparato bronchiale. È infettiva. Può essere di tipo batterico o virale. Nei bambini è frequente perché il sistema immunitario non è ancora del tutto formato (hanno buona difesa aspecifica, ma non buona difesa specifica). Nell anziano è frequente perché non riesce a scambiare abbastanza O 2, essendo l apparato meno elastico (es.: a 20 anni lo scambio è del 100%, a 75 anni lo scambio è del 55%). Concause: sostanze irritanti (fumo, polvere, smog, ) condizioni dismetaboliche (denutrizione, diabete, ) condizioni ambientali (scarsa igiene ambientale, abitazioni fredde e umide) Le bronchiti provocano una produzione di muco (scuro verdastro indica presenza di infezione). Bronchite batterica richiede trattamento antibiotico, ma anche per la bronchite virale perché può complicarsi e far insorgere bronchite batterica. Bronchite cronica è un evoluzione di bronchiti ricorrenti.
Soggetti colpiti da bronchite cronica: fumatori asmatici chi ha sofferto di tante bronchiti chi ha malattie professionali (respirare polveri e vernici e altre sostanze tossiche..) con l aumento dell età (in particolare i maschi con più di 40 anni) Sintomi: tosse con muco dispnea (affanno) cianosi (pelle di colore blu) edema (accumuli di liquidi) tachicardia (battito accelerato) respiro corto e rumoroso ipertensione polmonare (se malattia progredisce e polmoni fanno maggiori resist. al flusso sanguigno) Diagnosi: raggi X del torace analisi del sangue analisi del muco e del catarro prove di funzionalità respiratoria spirometria (esame che misura la massima capacità polmonare) Terapia: broncodilatatori respirazione ossigeno da bombole Antibiotici Polmonite diversi tipi di infiammazione polmonari provocati da microrganismi patogeni. Può essere di origine batterica o virale. Sintomi: febbre alta o bassa tosse ipofonesi (suono più basso del normale quando si colpisce il torace) rantoli (respiro affannoso con liquido) Terapia: non esiste una terapia unica ma cambia da caso a caso, a seconda delle condizioni del paziente, dalla causa dell infezione, ecc. I trattamenti più comuni sono: antibiotici cortisonici analettici (stimolano attività cardiaca, respiratoria e circolatoria) Ossigenoterapia
Bronco-polmonite può avvenire direttamente senza passare dalla bronchite. Asma - patologia infiammatoria della mucosa dei bronchi. Per 90% dei casi è di origine allergica, per il 10% di origine psicosomatica. Una persona asmatica che prende una bronchite acuta avrà bronchite asmatica (sintomi sia della bronchite sia dell asma). A tutti gli asmatici viene consigliato di fare la vaccinazione anti-influenzale essendo soggetti a rischio. Sintomi: gonfiore della mucosa dei bronchi (viene prodotta istamina) che si restringono impedendo il passaggio dell aria, creando dispnea (difficoltà respiratoria); senso d angoscia; tosse secca; respiro con sibilo. Sensazione di soffocamento perché l aria non entra negli alveoli. Le crisi vengono trattate con broncodilatatori (ventolin). Dopo tanti anni di asma si può deformare il torace, aumento di volume causato dallo sforzo per respirare. Anche una corsa, un affaticamento possono scatenare un attacco d asma. Asma e bronchite cronica possono portare all enfisema polmonare rottura dei setti interalveolari con diminuzione della superficie di scambio e conseguente riduzione di ossigeno nel sangue. Una persona con enfisema è sempre affaticata perché al minimo sforzo subito gli manca l aria, non ha la disponibilità di O 2 muscolare per la produzione di energia.