APPUNTI SULL’APPARATO RESPIRATORIO
Le tre fasi della respirazione: pag. 554
Scambi respiratori negli animali pag.554-555
ANATOMIA DELL’APPARATO RESPIRATORIO UMANO
L’apparato respiratorio comprende le vie aeree superiori (naso e faringe) e le vie aeree inferiori (laringe,
trachea, bronchi e polmoni). In base alle funzioni che svolgono è possibile suddividere queste vie in due
porzioni:
1) porzione di conduzione, che consente il transito dell’aria ed è costituita da cavità e tubi interconnessi (naso,
faringe, laringe, trachea, bronchi e bronchioli);
2) porzione respiratoria, che comprende i tessuti polmonari dove ha luogo lo scambio di gas (alveoli).
Vie aeree superiori
L’aria entra nell’apparato respiratorio attraverso la cavità orale o le aperture nasali. Quando passa nelle cavità
nasali, viene riscaldata, purificata e umidificata per poi giungere ai polmoni a temperatura corporea, libera da
impurità e satura di acqua.
La mucosa nasale permette di riscaldare l'aria in ingresso. I piccoli peli di cui sono rivestite internamente le
narici filtrano polvere e microparticelle presenti nell'aria ed il muco, secreto dalle numerose cellule mucipare
caliciformi presenti sulla mucosa, intrappola le particelle estranee. L'epitelio è, inoltre, ricoperto da sottili
ciglia vibratili in grado di creare nel muco una corrente che trasporta le particelle catturate verso il fondo
delle cavità nasali. Da qui il muco passa nella faringe e viene deglutito.
Il muco ha, inoltre, la funzione di umidificare l’aria che giungerà così alle vie aeree inferiori satura di vapore
acqueo.
Nel naso sono presenti cellule olfattive che trasmettono al cervello gli odori.
La faringe è un organo muscolare che è comune agli apparati digerente e respiratorio. Comunica in alto con le
fosse nasali e la cavità orale ed in basso con la laringe e con l’esofago. Comunica altresì mediante le trombe di
Eustachio con l’orecchio medio. Sono presenti le tonsille, ghiandole del sistema immunitario.
Vie aeree inferiori
La laringe è un organo che ha forma di una piramide triangolare, con la base rivolta verso l’alto. È formata da
uno scheletro cartilagineo composto da varie parti; queste cartilagini sono rivestite di mucosa e tenute insieme
da muscolatura liscia e legamenti. Una di queste, la cartilagine tiroide, è posta anteriormente, ha forma di
scudo ed è formata da due lamine unite in avanti dove costituiscono una prominenza detta pomo d’Adamo; è
più pronunciata negli uomini, per l’azione, durante l’adolescenza, degli ormoni che controllano lo sviluppo dei
caratteri sessuali maschili.
L’apertura superiore della laringe è delimitata dall’epiglottide, una lamina cartilaginea elastica, che, all’atto
della deglutizione, si abbassa sull’ingresso della laringe, impedendo al bolo alimentare di entrare nella trachea.
La laringe accoglie le corde vocali ed è quindi l’organo della fonazione.
Le corde vocali sono ripiegature della mucosa poste sulla superficie interna della laringe, in numero di due
per lato:
due inferiori, o corde vocali vere che
vibrano quando l’aria espirata attraversa
lo spazio che le separa (la glottide),
producendo suoni; sono poi i denti, le
labbra e la lingua a trasformare i suoni in
parole;
due superiori, o corde vocali false.
La trachea è un canale cilindrico lungo circa 12 cm, con diametro di circa 2 cm. Le pareti sono rinforzate da 15-20
anelli cartilaginei incompleti posteriormente (a forma di C). Nella parte posteriore, dove l’ispessimento cartilagineo
è interrotto, rimane solo una tunica muscolare che conferisce alla trachea la necessaria elasticità. In questo modo
non viene ostacolata la dilatazione dell’esofago al passaggio del bolo alimentare.
La trachea è rivestita da una mucosa di epitelio ciliato.
Essa poi si biforca in due bronchi principali, destro e sinistro, che entrano nell’ilo del rispettivo polmone e si
ramificano nella massa polmonare formando l’albero bronchiale. Il bronco destro si ramifica in tre bronchi
secondari, quello di sinistra in due. La parete dei bronchi è pure rinforzata da anelli di cartilagine. I bronchi
secondari si dividono in ramificazioni sempre più piccole, chiamate bronchioli, che poi si suddividono in
bronchioli respiratori i quali terminano in grappoli di minuscole dilatazioni sacciformi: gli alveoli polmonari
(figure pag.557). Gli alveoli sono rivestiti da un epitelio pavimentoso semplice, di cui alcune cellule producono il
surfactante, una sostanza lipo-proteica, tensioattiva, in grado di impedire l’eccessiva distensione dell’alveolo
nell’inspirazione ed il suo collasso nell’espirazione. Inoltre, sono ricoperti da una fitta trama di capillari sanguigni
che rende possibile il rapido scambio gassoso tra il sangue e l’aria inspirata. Complessivamente, gli alveoli
polmonari offrono una superficie di scambio che ha un’estensione pari a quella di un campo da tennis. L’insieme
degli alveoli costituisce i polmoni.
La componente cartilaginea progressivamente si riduce.
La mucosa dei bronchi, come quella della trachea è ciliata e ricca di cellule mucipare caliciformi; le ciglia ed il
muco prodotto dalle ghiandole concorrono a depurare da eventuali particelle l’aria diretta ai polmoni: il muco
ingloba le particelle e le ciglia, con un movimento diretto dal basso verso l’alto, lo fanno risalire fino alla faringe
dove viene deglutito.
I polmoni sono due masse spugnose, elastiche, poste nella cavità toracica e separate da uno spazio (mediastino) in
cui è sospeso il cuore. Hanno forma conica con la base poggiata sul diaframma. La faccia interna ha un’infossatura,
detta ilo, corrispondente al punto di ingresso dei grossi bronchi, dei vasi sanguigni, dei nervi. Il polmone sinistro
presenta una rientranza, la fossa cardiaca, in cui trova posto il cuore; per questo è più piccolo del polmone destro.
Profondi solchi dividono i polmoni in lobi: il polmone destro è diviso in tre lobi, quello sinistro in due lobi.
Esternamente ogni polmone è rivestito da una doppia membrana chiamata pleura: la pleura viscerale aderisce alla
superficie del polmone mentre la pleura parietale aderisce alla parete toracica. Tra le due membrane vi è uno spazio
virtuale, la cavità pleurica, contenente un sottile velo di liquido pleurico, che ha proprietà lubrificanti e permette lo
scivolamento dei due foglietti l’uno sull’altro durante i movimenti respiratori.
La meccanica della respirazione: la ventilazione polmonare
È causata dall’azione dei muscoli respiratori: il diaframma (muscolo laminare che separa la cavità toracica da quella
addominale) e i muscoli intercostali.
La ventilazione comprende due fasi:
1. l’inspirazione, che è l’atto durante il quale l’aria entra nei polmoni;
2. l’espirazione, che è l’atto durante il quale l’aria esce dai polmoni.
Durante l’inspirazione:
il diaframma si contrae e si abbassa, ampliando la gabbia toracica;
i muscoli intercostali esterni si contraggono e spingono la gabbia toracica verso l’alto e verso l’esterno.
Questi movimenti determinano l’espansione della gabbia toracica e i polmoni, che vi aderiscono tramite le pleure,
ne seguono il movimento. Pertanto:
i polmoni aumentano di volume e la pressione al loro interno diminuisce diventando inferiore a quella
atmosferica;
l’aria entra nei polmoni, secondo il gradiente di pressione.
L’inspirazione è un processo attivo.
Durante l’espirazione:
il diaframma si rilassa e si solleva;
i muscoli intercostali si rilassano facendo abbassare la gabbia toracica;
il volume della gabbia toracica quindi si riduce ed i polmoni riducono il loro volume;
la pressione all’interno dei polmoni aumenta, rispetto a quella atmosferica;
l’aria viene spinta fuori dai polmoni, secondo il gradiente di pressione.
L’espirazione è un movimento passivo.
