APPARATO RESPIRATORIO PROF.SSA VERONICA ROMANO
Indice 1. INTRODUZIONE -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 2. NASO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 3. RINOFARINGE ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 4. LARINGE ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 9 BIBLIOGRAFIA --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 2 di 16
1. Introduzione L apparato respiratorio è composto da un insieme di organi cavi, le vie aeree, e da due organi parenchimatosi, i polmoni. Le vie aeree sono canali che portano l aria dall ambiente esterno ai polmoni e sono rappresentate dal naso, dalla faringe, dalla laringe, dalla trachea e dai bronchi. La funzione principale delle vie aeree è quella di consentire il trasporto dell aria e di modificarne temperatura ed umidità, nonché provvedere per quanto possibile alla sua purificazione; fino ai bronchi dunque abbiamo condotti a parete rigida, ossea o cartilaginea, ricchi di vasi sanguigni e con una tonaca mucosa molto simile, ad eccezione della piccola area di mucosa olfattiva che ospita i recettori specifici di questa via. Umidificazione e riscaldamento dell aria sono compiti svolti dai vasi sanguigni, mentre la purificazione è affidata a filtri meccanici progressivamente più ridotti di dimensioni, dalle vibrisse del vestibolo del naso all epitelio ciliato, che crea una corrente che trasporta verso l esterno il complesso costituito dal muco e dal pulviscolo. I polmoni sono invece la sede degli scambi gassosi fra aria e sangue garantendo a quest ultimo l assunzione di ossigeno e l eliminazione dell anidride carbonica. Anche qui la vascolarizzazione è molto sviluppata, ma si tratta per lo più di capillari che provengono dal circolo funzionale del polmone. 3 di 16
2. Naso Il naso è una piramide osteo-cartilaginea, per due terzi affondata all interno del massiccio faciale e per un terzo sporgente da esso, nel tratto che va dalla radice all apice del naso. Questa piramide è cava ed alla sua costituzione concorrono numerose ossa dello splancnocranio, nonché le cartilagini del setto e quelle alari, che conferiscono una certa mobilità alle narici. La porzione di ingresso, o vestibolo nasale, è naturalmente in continuità strutturale con la cute ed è dotata di peli piuttosto voluminosi detti vibrisse. Dal vestibolo, delimitato da strutture cartilaginee, si passa all interno delle cavità nasali vere e proprie (Fig. 1). Figura 1: Naso e cavità nasali È possibile distinguere nelle cavità nasali propriamente dette: una parete mediale, costituita dal setto cartilagineo, dal vomere e dalla lamina perpendicolare dell etmoide; un pavimento, più ampio della volta, costituito dai processi palatini del mascellare e dalle lamine orizzontali dei palatini; una volta, separata dalle meningi solo dalla lamina cribrosa dell etmoide, mentre il corpo dello sfenoide ne 4 di 16
delimita la porzione posteriore; due pareti laterali, irregolari e ricche di sporgenze (cornetti nasali), completamente rivestite di mucosa che contribuisce, con l estensione della superficie che ne risulta, a rendere più efficienti i processi di modificazione dell aria già ricordati. I percorsi fra un cornetto nasale e l altro prendono il nome di meati ed accolgono alcuni piccoli condotti, come quello che proviene dalle ghiandole lacrimali. Nelle pareti laterali sono anche localizzati gli accessi ai seni paranasali (Fig. 2), cavità scavate nello spessore di alcune ossa dello splancnocranio con la funzione di alleggerirne il peso. Essi sono i seni frontali, mascellari, etmoidali ed il seno sfenoideo; sono tappezzati di mucosa respiratoria, ma hanno anche un ruolo nella risonanza dei suoni che emettiamo durante la fonazione ed il loro ristretto passaggio da e per le cavità nasali può farne sede di prolungata raccolta di materiale infiammatorio, con relativa sintomatologia dolorosa (sinusite). Figura 2: Seni paranasali Dalle cavità nasali, posteriormente ed attraverso le coane, l aria passa nella parte superiore della faringe o rinofaringe. La mucosa delle cavità nasali ne disegna la forma aderendo strettamente alle strutture ossee che le delimitano; la lamina propria è infatti ancorata direttamente al periostio, e quindi poco mobile. Si tratta di una mucosa di tipo respiratorio costituita da un epitelio di rivestimento batiprismatico pseudostratificato o pluriseriato con numerose cellule 5 di 16
caliciformi mucipare (Fig. 3A). Le cellule più alte sono provviste anche di ciglia vibratili; la lamina propria, di natura connettivale, accoglie le ghiandole nasali, tubulo acinose ramificate a secrezione mista ed è riccamente vascolarizzata. La ricchezza di vasi caratteristica di questo strato della mucosa dà il colore roseo intenso tipico di questa zona e fornisce alle ghiandole localizzate nella lamina un ricco apporto di metaboliti e di acqua, che aumenta ancora in caso di vasodilatazione. Qui cominciano i processi di riscaldamento e di umidificazione dell aria che termineranno solo a livello alveolare. Dopo la grossolana protezione delle vibrisse che dovrebbero aver fermato i corpuscoli di dimensioni maggiori sospesi nell aria, spetta da qui in avanti alle glicoproteine prodotte dalle cellule mucipare di superficie e dalle ghiandole nella lamina propria il compito di inglobare il pulviscolo che poi verrà spostato dal battito delle ciglia. La stretta aderenza alle strutture ossee sottostanti e la sottile protezione epiteliale ne fanno una sede di facili emorragie (epistassi), dovute soprattutto al ricco plesso venoso di Valsalva. Nella volta delle cavità nasali è presente una zona di epitelio specificamente differenziato per accogliere i recettori olfattivi, la mucosa olfattiva, in cui sono presenti le cellule olfattive, neuroni modificati in grado di percepire gli stimoli odorosi a contatto con molecole volatili nell aria inspirata o disciolte nel secreto prodotto dalle ghiandole di cui è ricca la lamina propria (Fig. 3B). 6 di 16
A B Figura 3: A) Mucosa respiratoria; B) mucosa olfattiva La vascolarizzazione del naso esterno proviene dall arteria faciale, dall oftalmica e dalla mascellare e si getta nelle vene faciale ed oftalmica. Per le cavità nasali invece, altri rami arteriosi sempre da faciale, oftalmica e mascellare creano fitti plessi anastomotici che diventano addirittura cavernosi nel versante venoso. Il nervo faciale provvede all innervazione motoria della zona. L innervazione sensitiva generale proviene dalla branca mascellare del trigemino, con un piccolo contributo dell oftalmico; alcune fibre trigeminali a decorso superficiale raccolgono informazioni da stimoli chimici (ammoniaca, zolfo) e queste informazioni continuano quindi ad essere veicolate anche quando i recettori olfattivi sono irrimediabilmente danneggiati. 7 di 16
3. Rinofaringe La faringe è un organo cavo, impari e mediano che si estende dalla base del cranio fino alla 6 vertebra cervicale dove continua con l esofago. Si trova anteriormente alla colonna vertebrale e posteriormente alle cavità nasali e alla cavità orale, con le quali comunica. Appartiene sia all apparato respiratorio perché interposta tra le cavità nasali e la laringe, sia all apparato digerente in quanto interposta tra l istmo delle fauci e l esofago. Pertanto dà passaggio sia all aria sia agli alimenti. Viene suddivisa in tre porzioni successive: superiore o nasale (rinofaringe), media o orale (orofaringe) e inferiore o laringea (laringofaringe). La rinofaringe rappresenta la porzione connessa all apparato respiratorio, è delimitata rispetto alle cavità nasali dalle coane, mentre il limite inferiore con l orofaringe è dato dalla parte posteriore dell istmo delle fauci. È rivestita da mucosa respiratoria, con un epitelio cilindrico semplice (pluriseriato a più file di nuclei) e una lamina propria ben vascolarizzata; nello spessore della mucosa si trovano ammassi di tessuto linfoide sottoepiteliale, che costituiscono la tonsilla faringea e le tonsille tubariche. Al di là della mucosa, la rinofaringe come il resto dell organo è rivestita da una tonaca fibroelastica detta fascia faringea; da uno strato muscolare incompleto, costituito da muscoli striati divisi, dal punto di vista funzionale, in muscoli costrittori ed in muscoli elevatori della faringe e da una tonaca avventiziale, connettivale lassa, che completa il rivestimento esterno dell organo. L arteria faringea ascendente, ramo della carotide esterna, fornisce la maggior parte del organo; le vene formano due plessi nella parete, uno superficiale ed uno profondo, e sono affluenti della giugulare interna. I vasi linfatici della faringe fanno capo ai linfonodi cervicali profondi ed a quelli giugulari. L innervazione proviene da glossofaringeo, vago ed accessorio e, per la componente ortosimpatica, dal ganglio cervicale superiore. Le terminazioni sensitive vanno al vago e in piccolo numero al glossofaringeo. 8 di 16
4. Laringe La laringe si estende dalla radice della lingua alla trachea e si trova nel collo in posizione piuttosto superficiale, rivestita solo dalla cute e dai muscoli depressori dell osso ioide. E un organo impari e mediano, posto nel collo, davanti al segmento inferiore della faringe. Oltre a consentire il passaggio dell aria, svolge funzioni nella produzione dei suoni, è infatti l organo della fonazione. La laringe si trova fra la seconda e la quinta vertebra cervicale nella donna e nel bambino, e si estende a partire dalla terza vertebra cervicale nell uomo adulto dove il volume stesso dell organo è maggiore. La laringe ha la forma di una piramide tronca rovesciata, con base in alto e apice in basso, facce antero-laterali in rapporto con la ghiandola tiroide e i muscoli sottoioidei e una faccia posteriore in rapporto con la faringe e l esofago. La laringe ha uno scheletro costituito da cartilagini connesse tra loro e unite mediante legamenti, membrane e muscoli. Le cartilagini della laringe si dividono in impari (tiroidea, cricoide ed epiglottide) e pari (aritenoidi e corniculate). Sono molto diverse fra loro per dimensioni e possibilità di movimento; sono costituite per la maggior parte da cartilagine ialina e nell anziano possono presentare aree di calcificazione. La cartilagine tiroide è la più voluminosa cartilagine della laringe, impari perché costituita dalla fusione sulla linea mediana di due lamine grossolanamente quadrangolari (Fig. 4). Questa è la porzione più rilevata dell intero organo: nell uomo le due lamine formano un angolo retto che sporge caratteristicamente sotto la cute (pomo d Adamo), mentre nel bambino e nella donna l angolo è ottuso e meno evidente la sporgenza. Posteriormente vi si distinguono due coppie di prolungamenti detti cornetti, superiore ed inferiore. L epiglottide ha forma di una foglia, è disposta al di sopra della tiroide ed è unita per il picciolo all interno dell angolo della cartilagine tiroidea (Fig. 4b). La sua funzione, importantissima, consiste nel chiudere l adito alla laringe durante la deglutizione: per far questo, l epiglottide si abbassa e la sua faccia posteriore chiude la laringe, mentre quella superiore viene percorsa dal cibo che deve raggiungere l esofago. A tutti gli effetti, l epiglottide continua con la sua faccia anteriore la cavità buccale ed ha quindi lo stesso rivestimento epiteliale, mentre la faccia posteriore, rivestita da tessuto adiposo, è dotata di mucosa simile alla laringea. Questa è l unica cartilagine laringea che ospita ghiandole in piccole fossette scavate sulla sua superficie. 9 di 16
La cartilagine cricoide è posta inferiormente alla tiroidea ed è articolata con i suoi cornetti inferiori; è la base strutturale dell intera laringe ed ha forma caratteristica di anello con castone (Fig. 4a-b). La porzione più voluminosa è rivolta posteriormente e presenta superiormente due faccette articolari per le cartilagini aritenoidee. Le cartilagini aritenoidee, sono piccole cartilagini mobilissime. Sono piramidali, con la base articolata con la cartilagine cricoidea e l apice in alto, ricurvo indietro e in dentro, che si fonde con la cartilagine corni culata (Fig. 4b). L apice della cartilagine aritenoidea è costituito da cartilagine elastica come il processo vocale, mentre il resto è ialino. Le cartilagini cuneiformi sono contenute nelle pieghe ariepiglottiche e sono parallele alle aritenoidee (Fig. 4d). Sono piccoli elementi cartilaginei, totalmente elastici ed a forma di bastoncino. Le cartilagini corniculate sono piccole cartilagini ancorate all apice delle cartilagini aritenoidee. 10 di 16
Figura 4: Cartilagini della laringe. a) veduta anteriore della laringe, b) veduta posteriore della laringe, c) sezione sagittale, d) rapporti tra le cartilagini membrane. Le cartilagini della laringe sono connesse tra loro mediante articolazioni, legamenti e Le articolazioni sono: le cricotiroidee, che si instaurano fra i cornetti inferiori della tiroide e la cricoide permettendo alla cartilagine tiroide movimenti di scivolamento in alto ed in basso e di rotazione in direzione anteroposteriore intorno ad un asse trasversale; le cricoaritenoidee, pari, che si instaurano fra le cartilagini cricoidea ed aritenoidee favorendo il movimento delle aritenoidi che possono così inclinarsi in direzione antero-posteriore nonché ruotare intorno all asse verticale; le aricorniculate, anch esse pari, che si instaurano fra l apice delle cartilagini aritenoidi e la base delle corni culate, sono le meno mobili, e nell anziano possono addirittura fondersi fra loro. 11 di 16
I legamenti sono i dispositivi che connettono le diverse porzioni dell organo fra di loro (legamenti intrinseci) e agli organi vicini (legamenti estrinseci). I legamenti intrinseci sono: il cricocorniculato che partendo dalla porzione superiore della cricoide passa fra le aritenoidi, si biforca e poi raggiunge l apice delle corniculate ed il tiroepiglottico che ancora l epiglottide alla cartilagine tiroidea (Fig. 4c). I legamenti estrinseci connettono invece la laringe all osso ioide. Essi sono: la membrana tiroioidea, ispessita al centro ed ai lati; il legamento ioepiglottico fra osso ioide e faccia anteriore dell epiglottide, il legamento glossoepiglottico fra l epiglottide e la lingua; il legamento faringoepiglottico fra l epiglottide e la faringe e il legamento cricotracheale fra la cartilagine cricoide ed il primo anello tracheale. Ma la laringe è anche caratterizzata dalla presenza di membrane elastiche, i cui margini prendono pure il nome di legamenti; esse sono posizionate al di sotto della mucosa.si descrivono quindi: membrane quadrangolari, che si dispongono nella porzione superiore della laringe, dai lati dell epiglottide alle porzioni mediali delle cartilagini aritenoidi e corniculate, ed i cui margini prendono il nome di legamento ariepiglottico (superiormente) e legamento ventricolare (inferiormente); membrana elastica, nella porzione media, che si introflette nel diverticolo chiamato ventricolo laringeo di Morgagni; coni elastici, nella porzione inferiore, dal margine della tiroide a quello superiore della cricoide, formano il legamento vocale, che si spinge posteriormente fino al processo vocale delle cartilagini aritenoidi e costituisce lo scheletro fibroso delle corde vocali. Anche i muscoli si distinguono in intrinseci ed estrinseci, in base all inserzione su porzioni della laringe oppure su ossa od organi vicini. Fra i muscoli intrinseci si considerano funzionalmente il gruppo dei muscoli dilatatori, costituito sostanzialmente dai cricoaritenoidei posteriori, e quello dei muscoli costrittori, ben più numeroso. Si tratta sempre di muscoli striati, fra cui: il m. cricotiroideo, diviso in un fascio verticale ed uno obliquo; la sua contrazione tende comunque le corde vocali, per cui esso è anche detto tensore delle corde vocali il m. cricoaritenoideo posteriore, sotto la mucosa; abbassa i processi muscolari delle aritenoidi ed innalza ed allarga la rima della glottide il m. cricoaritenoideo laterale, in posizione laterale rispetto al cono elastico, che contraendosi avvicina le corde vocali e restringe la rima della glottide 12 di 16
il m. tiroaritenoideo, che decorre in parte nella corda vocale; ha un fascio laterale ed uno mediale, detto muscolo vocale, che contraendosi isometricamente aumenta la tensione della corda vocale il m. aritenoideo obliquo, che incrociandosi col controlaterale restringe l adito alla laringe il m. aritenoideo traverso, impari e mediano, fra i margini laterali delle aritenoidi il m. ariepiglottico, che penetra nella plica ariepiglottica e non serve tanto per la fonazione quanto per tirare l epiglottide verso il basso proteggendo l imbocco della laringe durante la deglutizione Figura 5: Legamenti e muscoli della laringe. 1) Vestibolo; 2) Segmento medio; 3) Segmento inferiore La cavità della laringe ha inizio superiormente con l adito laringeo, ovale e molto inclinato dall alto in basso ed in direzione anteroposteriore e termina con l apertura inferiore, che è invece arrotondata e rappresenta lo sbocco in trachea, all altezza della 6-7 vertebra cervicale. L adito laringeo varia fortemente in forma e dimensioni a seconda dell età e del sesso, ma anche durante respirazione, deglutizione e fonazione. Esso viene chiuso dallo spostamento verso il basso dell epiglottide e riaperto dal suo ritorno elastico in posizione; da qui si entra nella laringe vera e propria (Fig. 5), un condotto che possiamo dividere in: 13 di 16
un vestibolo, delimitato dalla faccia posteriore dell epiglottide, dalle pieghe ariepiglottiche e dalla piega interaritenoidea. un segmento medio, compreso fra le pieghe ventricolari (corde vocali false) che definiscono la rima del vestibolo e le pieghe vocali (corde vocali vere) che definiscono la rima della glottide. Le più rilevate sono le pieghe vocali, che sporgono verso l interno col loro margine libero che, ispessendosi durante la contrazione, modifica le caratteristiche fonetiche dell aria espirata. L orifizio che esse delimitano è triangolare con apice anteriore e resta sempre permissivo nei confronti del passaggio dell aria. Fra piega ventricolare e piega vocale, su ciascun lato del segmento medio della laringe è visibile il profondo diverticolo di Morgagni (ventricolo laringeo). un segmento inferiore, in base alla sporgenza sulla superficie interna dell organo delle pieghe ventricolari in alto e delle corde vocali più in basso. Esso va dalla glottide alla parte inferiore della cartilagine cricoide ed assume una forma cilindrica che prelude al trapasso in trachea. La laringe è rivestita internamente da una tonaca mucosa formata da un epitelio respiratorio, cilindrico semplice (pluriseriato) con cellule ciliate e caliciformi mucipare: in alcune zone sono però presenti isole di epitelio stratificato, a maggior resistenza, come ad esempio sull epiglottide oppure sui labbri vocali. In questa sede l epitelio squamoso può dar luogo a neoplasie epiteliali benigne, come i polipi delle corde vocali, spesso dovuti all eccessivo e malcondotto esercizio della fonazione, oppure maligne come i carcinomi. La lamina propria è ricca di ghiandole, di tessuto linfoide (tonsilla laringea) e di fibre elastiche che si continuano con la membrana elastica e poi col pericondrio che riveste le cartilagini. Nella parte inferiore della laringe, prima che si continui con la trachea, è presente la tonaca sottomucosa, anch essa ricca di ghiandole sierose, mucose e miste. Le arterie della laringe derivano dalle arterie tiroidee e le vene fanno capo alla giugulare interna, o direttamente o attraverso le vene tiroidee. I linfatici sono numerosi e fanno capo ai linfonodi giugulari interni (quelli superiori alla glottide) ed ai linfonodi sopraclaveari e sottosternocleidomastoidei (quelli posti sotto la glottide). I nervi provengono dal laringeo superiore (sensitivo per tutta la mucosa, motore per il muscolo aritenoide) e dal laringeo inferiore (solo motore, per tutti gli altri muscoli della laringe), entrambi rami del nervo vago, che nel suo percorso è accompagnato anche da fibre provenienti dall ortosimpatico toraco-lombare. 14 di 16
FONAZIONE Il termine fonazione indica il processo fisiologico in base al quale si produce un suono per mezzo degli organi vocali. Concorrono nella fonazione: un meccanismo vibratorio, rappresentato dalle corde vocali vere; una forza, prodotta dalla corrente aerea espiratoria, che dai polmoni, per mezzo dei bronchi e della trachea, raggiunge e attraversa la glottide, mettendo in vibrazione le corde vocali vere e un apparato di risonanza, costituito da tutte le cavità situate al di sopra della glottide (la porzione superiore della laringe, la faringe e le cavità nasali e orali). Alla formazione del suono articolato partecipano non solo le corde vocali e la laringe, ma anche la faringe, l istmo delle fauci, la lingua (che articola soprattutto le consonanti, mentre le corde vocali sono sede dell articolazione delle vocali), i seni paranasali, la cavità buccale e in parte persino la rinofaringe e le cavità nasali. Le corde vocali agiscono come elementi oscillanti: si accorciano, si ispessiscono e modificano la rima della glottide mentre l aria espulsa vi transita, modificando così il suono che si produce. La lunghezza delle corde vocali e l angolazione della cartilagine tiroide, entrambe maggiori nel maschio, danno maggiore profondità alla voce. Peraltro, anche le labbra e persino i denti partecipano all articolazione di alcune delle consonanti. Il sistema nervoso interviene nella fonazione svolgendo un'azione di coordinamento fra le varie componenti e una di controllo per mezzo dell'udito. Varie sono le cause che possono alterare la normale fonazione: ad esempio, la cosiddetta voce roca è dovuta ad infiammazione e rigonfiamento delle corde vocali, la paralisi dei muscoli cricotiroidei (ad esempio dopo tiroidectomia) può causare una permanente voce rauca. Ogni suono prodotto possiede caratteristiche frequenze e, secondo alcuni, ogni voce umana ha caratteristiche sue proprie che la rendono unica e riconoscibile. La laringectomia naturalmente, interrompendo la continuità delle strutture ed alterandone dimensioni e rapporti, rende impossibile la normale fonazione. Ciò nonostante, il paziente impara a utilizzare il passaggio di aria nell esofago per un tipo di fonazione detto appunto sostitutivo. 15 di 16
Bibliografia Montagnani, Tazzi: Anatomia Umana Normale. Edizione Idelson-Gnocchi 2007 Ambrosi, Cantino: Anatomia dell Uomo. Seconda Edizione edi-ermes 16 di 16