l`apparato respiratorio

MASSAGGIATORE E OPERATORE DELLA SALUTE
II ANNO
CORSO DI ANATOMIA E FISIOLOGIA
Dott. Gianni De Angelis
Specialista in Chirurgia Vascolare
Dirigente Medico I° Livello
Divisione di Chirurgia Vascolare
Ospedale San Carlo Borromeo (Mi)
L’APPARATO RESPIRATORIO
APPARATO RESPIRATORIO
Organizzazione generale
vie aeree
organi cavi
per il passaggio dell’aria
durante la respirazione
(naso, faringe, laringe,
trachea, bronchi)
organi parenchimatosi
polmone:
scambio gassoso: l’ossigeno può muoversi
dall’aria al sangue venoso e viceversa
per l’anidride carbonica
filtra i materiali tossici della circolazione
metabolizza alcuni composti
serbatoio per il sangue
RESPIRAZIONE
La funzione della respirazione è quella di portare ossigeno ai tessuti e di rimuoverne
l’anidride carbonica
APPARATO RESPIRATORIO
UNITA’ ANATOMICHE
MACROSCOPICHE DEL
SISTEMA RESPIARTORIO
tratto di passaggio dell’aria
comune in parte all’apparato
digerente
faringe
naso
aria introdotta è riscaldata,
filtrata e umidificata
laringe
specializzata per la
produzione di suoni
trachea
gabbia toracica
bronchi
conducono aria ai polmoni
(inspirazione) o da essi la
trasportano all’esterno
(espirazione)
diaframma
MITOCONDRIO
MECCANICA DELLA RESPIRAZIONE
A livello delle vie aeree di conduzione l’aria viene pre-riscaldata, umidificata (per contatto con il
secreto che bagna la mucosa) e depurata (muco trattiene la polvere che viene eliminata attraverso il
meccanismo di scala mobile mucociliare).
CILIA MUOVONO IL MUCO
VERSO LA FARINGE
Particelle
polvere
Strato muco
Strato acquoso
Cilia
Cellule
colonnari
Cellule
caliciformi
Membrana
basale
RESPIRAZIONE
NORMALE
RESPIRAZIONE
FORZATA
ISPIRAZIONE
Contrazione di:
- Intercostali esterni
- Diaframma
ESPIRAZIONE
Rilassamento di:
- Intercostali esterni
- Diaframma
Sopra e Sottoioideo
- Scaleno anteriore, medio e superiore
- Sternocleidomastoideo
- Succlavio - Elevatori delle coste
- Piccolo pettorale - Gran pettorale
- Ileocostale del collo
- Elevatore della scapola
Trasverso dell’addome
- Obliquo esterno
- Obliquo interno
- Retto dell'addome
- Triangolare dello sterno
- Dentato posteriore inferiore
- Quadrato dei lombi
IL NASO
Il naso è composto da uno SCHELETRO OSSEO, da uno strato muscolare, da un rivestimento
esterno cutaneo e da un rivestimento interno mucoso.
Lo SCHELETRO OSSEO è formato da due OSSA NASALI di forma grossolanamente rettangolare
unite tra di loro sulla linea mediana. Il loro margine laterale si congiunge alla branca montante del
mascellare superiore, il margine superiore si articola con il margine inferiore del processo nasale
dell'osso frontale ed infine il margine inferiore è in contatto con le parti cartilaginea dello scheletro
della piramide nasale. Alla formazione dello scheletro osseo concorrono anche la BRANCA
MONTANTE DEL MASCELLARE SUPERIORE, l'APOFISI PALATINA, il VOMERE e
l'ETMOIDE.
Lo scheletro cartilagineo è costituito da tre cartilagini principali: la CARTILAGINE
QUADRANGOLARE impari e mediana, le due CARTILAGINI LATERALI o triangolari e le
CARTILAGINI ALARI.
SETTO NASALE
La CARTILAGINE QUADRANGOLARE, la lamina perpendicolare dell'etmoide situata
posteriormente ad essa e il vomere in basso costituiscono il cosiddetto SETTO NASALE che
separa l'una dall'altra le due fosse nasali o cavità nasali. In ognuna delle cavità nasali si possono
distinguere quattro pareti. La parete MEDIALE è costituita dal setto nasale, la parte inferiore o
pavimento della fossa nasale è costituita da processo palatino del mascellare e dalla lamina
orizzontale dell'osso palatino. La parete laterale presenta tre lamine ossee convesse medialmente,
lateralmente connesse alla parete laterale delle cavità nasali, rivestite da mucosa che prendono il
nome di TURBINATI. La lamina ossea che costituisce i turbinati è rivestita da mucosa
microscopicamente caratterizzata da un epitelio cilindrico stratificato con presenza di cellule
CILIATE e CALICIFORMI MUCIPARE. La sottomucosa presenta uno stato vascologhiandolare con le caratteristiche del tessuto cavernoso erettile. I turbinati posseggono una
estremità anteriore o TESTA DEL TURBINATO ed una estremità posteriore CODA DEL
TURBINATO.
I turbinati si distinguono, procedendo dal basso verso l'alto in inferiore, medio e superiore. La
lamina che forma lo scheletro del turbinato inferiore è un osso indipendente che si articola con il
mascellare, lo scheletro osseo dei turbinati medio e superiore è costituito da due espansioni mediali
delle masse laterali dell'ETMOIDE. Ogni turbinato delimita superiormente e medialmente uno
spazio libero che prende il nome di meato. Pertanto esistono tre meati (superiore, medio ed
inferiore). Lo spazio delimitato lateralmente dai turbinati superiore e medio e medialmente del
setto prende il nome di fessura olfattiva. La mucosa olfattiva, che riveste la fessura olfattiva
presenta uno spessore di circa 1 mm. e presenta un colorito giallino. E' formata microscopicamente
da epitelio psendostratificato e comprende delle cellule specializzate: le cellule neuro-sensoriali o
cellule di SCHULTZ
Le cellule di SCHULTZ presentano in alto delle espansioni che prendono il nome di CIGLIA
OLFATTORIE che si immergono nel muco che riveste la mucosa. All'estremità opposta tali
cellule presentano gli ASSONI AFFERENTI che insieme vanno a costituire i filuzzi del nervo
olfattivo che passando attraverso la lamina cribrosa dell'etmoide (volta delle cavità nasali)
raggiungono i bulbi olfattivi della fossa cranica anteriore. Nel meato inferiore sbocca il dotto nasomascellare. Nel meato medio sboccano gli ostii e i dotti delle cavità sinusali etmoidali, mascellari
e frontali. Al di sotto del turbinato medio è possibile evidenziare procedendo in senso anteroposteriore una sporgenza uncinata detta PROCESSO UNCINATO. Il Processo Uncinato con la
parete ossea laterale delimita un canale detto INFUNDIBOLO nel cui fondo si apre l'OSTIO del
seno mascellare. Procedendo ancora posteriormente si può evidenziare una protuberanza: la
BULLA ETMOIDALE.
La bulla e il processo uncinato delimitano uno spazio: lo HIATUS SEMILUNARIS che è in
continuità con l'infundibolo. Nello HIATUS SEMILUNARIS sboccano gli orifizi delle cellule
etmoidali anteriori e dei seni frontali. Le CELLULE ETMOIDALI POSTERIORI sboccano nel
meato superiore.
LARINGE
forma a piramide triangolare
tronca, con base in alto;
continua in basso
con la trachea
1. cartilagine epiglottide
scheletro cartilagineo formato
da più pezzi articolati tra loro
e uniti da legamenti, muscoli e
membrane, che li connettono
anche agli organi vicini
5. cartilagine tiroidea
7. cartilagine cricoide
11. cartilagine aritenoide
ANATOMIA LARINGE
La laringe, organo della fonazione impari e mediano, è costituita da uno scheletro cartilagineo che
con una serie di muscoli e con un rivestimento mucoso che tappezza le pareti interne va a costituire
un organo cavo che continua con la trachea in basso e con la faringe in alto. Lo scheletro
cartilagineo è composto da sei cartilagini. Tre sono impari e tre sono pari e simmetriche. Le
cartilagini impari sono la CRICOIDE, la TIROIDE e l'EPIGLOTTIDE. Quelle pari e simmetriche
sono le ARITENOIDI, le CORNICULATE e le CUNEIFORMI.
LARINGE
È un organo posto al sommo della trachea con funzione di chiusura del serbatoio respiratorio, che
svolge anche la funzione di generatore di suono. È costituita da uno scheletro cartilagineo e da un
certo numero di muscoli oltre che da legamenti, fasce connettive, mucose ecc. (fig. 4). La base dello
scheletro è costituita dalla cartilagine cricoide ( = fatta ad anello) foggiata come un anello con
castone. Su di essa si articolano la cartilagine tiroide ( = fatta a scudo), rassomigliante ad uno scudo
rinascimentale da cavalleria che, posteriormente, si prolunga in basso con due corni inferiori che
hanno funzione di cerniera e due corni superiori con funzione di leva. Sul castone della cartilagine
cricoide sono pure imperniate due cartilagini aritenoidi ( = fatte ad imbuto), dall'aspetto
grossolanamente tetraedrico e con la faccia articolatoria incavata, sulle quali si inseriscono le corde
vocali (figg. 5-6). L'insieme elle corde vocali viene chiamato glottide e la fessura fra di esse prende
il nome di rima glottidea. Allo spigolo interno della cartilagine tiroide si inserisce l’epiglottide ( =
sulla glottide) che svolge funzione, di copertura della glottide durante la deglutizione.
LARINGE muscoli intrinseci
I muscoli della laringe, si possono classificare in due gruppi distinti: la muscolatura intrinseca,
costituita dalle corde vocali e dai muscoli che agiscono indirettamente su queste collegando fra loro
le cartilagini che compongono la laringe; la muscolatura estrinseca, costituita da muscoli che
collegano la laringe con lo scheletro osseo ma che, tuttavia, al pari dei muscoli intrinseci
pervengono ad agire sulle corde vocali.
° Muscolatura intrinseca. Le corde vocali, termine improprio usato da Antoine Ferrein nel 1741 per
indicare i labbri vocali, sono due organi muscolari, prismatici, posti orizzontalmente ad attraversare
il lume della laringe dall'avanti all'indietro. Si inseriscono anteriormente alle due facce interne della
cartilagine tiroide e, posteriormente, alle due cartilagini aritenoidi. Saldate alla cartilagine tiroide
tutto attorno, hanno un margine vibratorio interno, che va dallo spigolo interno di questa cartilagine
alla corrispondente cartilagine aritenoide. Dal punto opposto delle cartilagini aritenoidi si staccano
verso il basso e in direzione laterale i muscoli crico-aritenoidei laterali (fig. 7), che vanno ad
inserirsi sulla cartilagine cricoide. Sempre verso il basso, ma convergendo in direzione mediana, si
staccano per inserirsi ancora sulla cartilagine cricoide i muscoli crico-aritenoidei posteriori. Le
cartilagini aritenoidi sono inoltre collegate fra loro dai muscoli interaritenoidei (fig. 8). In posizione
anteriore e laterale, invece, si trovano i muscoli cricotiroidei laterali (fig. 9), che collegano l’anello
della cartilagine cricoide allo scudo della cartilagine tiroide.
LARINGE muscolatura estrinseca
Muscolatura estrinseca. I muscoli sternotiroidei (fig. 10) collegano la cartilagine tiroide allo sterno
e, in azione combinata con quella dei muscoli cricotiroidei, inclinano la cartilagine tiroide. Il
muscolo costrittore inferiore della laringe (fig. 11) fa parte delle pareti laterale e posteriore della
faringe, e contribuisce a formare una delle cavità di risonanza della voce.
Osso ioide. È un osso a forma di U posto immediatamente sopra la cartilagine tiroide nel piano
orizzontale (fig. 1). Sostiene la laringe per mezzo della membrana tiro-ioidea e, in particolare, i
suoi grandi corni si collegano ai corni superiori della cartilagine tiroide per mezzo del legamento
tiro-ioideo. Ha funzione di raccordo fra la laringe e lo scheletro osseo e dà attacco a numerosi
muscoli orientati in molteplici direzioni, che determinano la posizione della laringe nel collo. Fra
quelli particolarmente importanti per la comprensione dei meccanismi che verranno descritti
ricordiamo i muscoli genio-ioidei che uniscono l'osso ioide alla faccia interna anteriore della
mandibola.
epiglottide
osso ioide
membrana tiro-ioidea
lamina di cartilagine elastica, a forma
di foglia; essendo mobile, viene spostata
all’indietro durante la deglutizione
cartilagine tiroidea
cartilagine cricoide
trachea
scheletro formato di anelli cartilaginei, incompleti
posteriormente ed uniti da lamine connettivali; lunga
circa 12 cm, con diametro di 2cm; la parete posteriore
è in rapporto con l’esofago
bronco principale dx
bronco principale sx
bronchi lobari
• angolo di 70°
• bronco dx più corto e con maggior calibro
• albero bronchiale intrapolmonare
bronchi lobari
penetrano nel polmone ramificandosi
ulteriormente e diminuendo man mano
di calibro
albero bronchiale intrapolmonare
trachea
bronco principale
bronchiolo
intralobulare
bronchiolo
interlobulare
sezione trasversale
della gabbia toracica
all’altezza della IV
vertebra dorsale
aorta
vena polmonare sx
polmone sinistro
polmone destro
atrio sx
vena polmonare dx
atrio
dx
ventricoli
dx e sx
• forma conica, con un’altezza di circa 25cm,
un diametro sagittale di base di circa 15cm e
una larghezza di 7-10cm
pleura
polmone
• peso specifico inferiore all’acqua
• consistenza elastica e spugnosa per l’elevato
contenuto di aria
esofago
aorta
Polmone
ds
Polmone sn
Nella cavità pleurica
è contenuto un velo
di liquido (2 ml) che
mantiene adesivi i
foglietti pleurici e ne
consente lo
scivolamento. Nella
cavità pleurica esiste
una P subatmosferica
(negativa)
pleura
Cavità pleurica ds
Cavità pericardica sn
Cavità pleurica sn
Il polmone non è dotato di strutture di sostegno o muscolari, ma è appeso
alla gabbia toracica attraverso la pleura (parietale e viscerale).
Le variazioni di volume del polmone dipendono dai movimenti della gabbia toracica.
Anche la gabbia toracica è una struttura elastica, con una tendenza continua all’espansione. In
condizioni di riposo (fine espirazione normale, capacità funzionale residua, CFR) la forza di
retrazione elastica del polmone è perfettamente controbilanciata da quella della gabbia toracica.
le ramificazioni bronchiali all’interno
del polmone permettono di suddividere
l’organo in porzioni macroscopiche fra
loro funzionalmente indipendenti, sia per
quanto riguarda la ventilazione che la
vascolarizzazione
la superficie del polmone, liscia e splendente
per il rivestimento pleurico, è percorsa da
profonde scissure che suddividono l’organo in
lobi;la suddivisione poi prosegue in
corrispondenza delle ramificazioni di ordine
successivo dell’albero bronchiale
lobi
zone
lobuli
parenchima
polmonare
acini
unità funzionale del polmone
ANATOMIA MICROSCOPICA DEL POLMONE
Marcello Malpighi (1628-1694) svelò con il
microscopio l’alveolo polmonare
Laringe
Trachea
Bronco
primario Sn
Bronco
secondario
Bronchioli
Alveoli
Aria entra attraverso le vie aeree di conduzione:
trachea e bronchi (dotati di anelli cartilaginei
per evitare il collasso)
Dai bronchi primari si dipartono 23 generazioni
di condotti secondari fino agli alveoli
Aria si muove con movimento di massa fino ai
bronchioli terminali e poi per diffusione
TRACHEA - ANATOMIA
La trachea è un condotto fibrocartilagineo obliquo medialmente, in basso ed indietro, costituito da
15 - 20 anelli cartilaginei. Essa inizia al bordo inferiore della cartilagine cricoide e termina nel
torace dividendosi nei due bronchi principali. La trachea è un organo molto mobile sia sul piano
orizzontale che sul piano verticale. È elastica ed estensibile e segue i movimenti meccanici degli
organi confinanti durante la deglutizione e la fonazione.
La fissità della trachea è garantita dalla sua continuità:
• in alto con la laringe,
• in basso con i bronchi principali e i peduncoli polmonari,
• posteriormente con il piano esofageo e vertebrale.
Gli anelli cartilaginei determinano la forma ed il calibro del lume tracheale che varia con l’età ed il
sesso; da questo deriva la necessità di avere delle cannule tracheostomiche di diverse dimensioni.
Il diametro tracheale è uniforme in altezza nei due segmenti cervicale e toracico; nell’adulto è di 16
– 18 mm. La lunghezza e il diametro della trachea, aumentano durante l’inspirazione e si riducono
durante l’espirazione.
La trachea non è un condotto inerte; per la sua struttura fibroelastica e la sua localizzazione
cervicotoracica, è l’unica via di passaggio dell’aria verso gli alveoli polmonari.
La trachea, con le vie respiratorie superiori, costituisce lo “spazio morto anatomico”, che ha un
volume di circa 150 ml. Questo aumenta con l’aumentare dell’ampiezza respiratoria, poiché le vie
aeree intratoraciche risultano più espanse a fine espirazione.
La trachea non può comunque essere assimilata a un tubo rigido: la composizione della sua parete la
rende distendibile e comprimibile. Con i bronchi e la gabbia toracica essa compone il sistema
respiratorio “passivo” che subisce però l’influenza delle variazioni di pressione prodotte dal sistema
respiratorio “attivo” (muscoli respiratori) durante il ciclo respiratorio.
Durante la normale ventilazione, materiale nocivo può depositarsi sulla superficie mucosa delle vie
aeree o penetrare in profondità nel tratto respiratorio inferiore. Le particelle inalate o aspirate
incontrano un sistema di difesa creato per prevenire eventuali danni o infezioni. La trachea
partecipa attivamente a tale sistema di difesa attraverso due meccanismi: quello meccanico e quello
immunologico.
La difesa meccanica comprende le barriere anatomiche, la clearance mucociliare e il riflesso della
tosse.
La difesa immunologica, a livello tracheo – bronchiale, si fonda su due livelli di organizzazione del
sistema linfatico: il sistema linfonodale paratracheale e il tessuto linfoide della mucosa di
rivestimento (BALT).
POLMONI-ANATOMIA
I polmoni sono contenuti nelle logge
pleuropolmonari della cavità toracica, separati
tra loro medialmente dal cuore e dalle strutture
del mediastino. Sono avvolti da una sierosa, la
pleura, formata da due foglietti (viscerale e
parietale) che si continuano l'uno nell'altro a
livello dell'ilo determinando uno spazio detto
spazio pleurico.
DIAMETRO
VERT MAX
25-26 CM
DIAMETRO
SAG. MAX
16 CM
DIAMETRO
TRAS (BASE)
10-11 CM DS
7-8 CM SN
PESO
680 gr DS
620 gr SN
VOLUME
1600 CM³ uomo
1300 CM³
donna
Ogni polmone ha una forma all'incirca conica e presenta un apice, una base, due superfici e tre
margini:
Apice Parte di polmone che si trova al di sopra del margine superiore della II costa.
Sporge sul piano dell'apertura superiore del torace in contatto con la cupola pleurica.
Ha rapporto:
anteriormente: art. succlavia, art. intercostale superiore, art. toracica interna,
posteriormente ganglio cervicale inferiore dell'ortosimpatico, ramo anteriore del I nervo
toracico
lateralmentemuscolo scaleno medio
medialmente a dx art. brachiocefalica, vena brachiocefalica dx, trachea
medialmente a sinistra art. succlavia sinistra, vena brachiocefalica sinistra
superiormente radici inferiori del plesso brachiale
Base Ha forma semilunare concava e poggia sulla superficie convessa del diaframma. Lateralmente
e posteriormente è limitata da un margine sottile che penetra nel recesso costodiaframmatico destro.
Con l'interposizione del diaframma contrae rapporti con:
polmone destro:lobo destro del fegato
polmone sinistro:lobo sinistro del fegato, dello stomaco e della milza
posteriormente:ghiandola surrenale, polo superiore del rene
Superficie costale Liscia e convessa, si estende in dietro fino alle parti laterali dei corpi delle
vertebre toraciche e in avanti giunge quasi fino alla linea mediale. E' a contatto con la pleura
costale, oltre la quale, con l'interposizione di uno strato sotto sieroso lasso, si trova la fascia
endotoracica. Si divide in:
parte posteriore (vertebrale): a contatto con la superficie laterale dei corpi e dei dischi
vertebrali, con vasi intercostali posteriori e con i nervi splacnici.
parte anteriore (mediastinica): presenta una concavità (detta impronta cardiaca) che
accoglie il pericardio. Sopra e dietro vi è l'ilo, dove entrano ed escono le componenti della
radice polmonare.
Margine inferiore Forma semilunare, sottile e affilato, si insinua nel recesso
costodiaframmatico. Presenta un tratto laterale convesso e uno mediale concavo.
Margine posteriore Arrotondato, inizia dall'apice e separe posteriormente la faccia laterale
da quella mediale. Corrisponde al margine mediale della testa delle coste.
Margine anteriore Sottile, inizia sotto l'apice, discende verticalmente tra la faccia laterale e
quella mediale. A sinistra presenta l'incisura cardiaca e nel continuare con il margine
inferiore forma una sporgenza, la lingula (regione del lobo superiore di sinistra equivalente
al lobo medio di destra) che ricopre l'apice del cuore.
POLMONI – ANATOMIA // ILO
La radice del polmone, collocata all'altezza dei corpi della V, VI, e VII vertebra toracica, collega la
superficie mediale del polmone con il cuore e la trachea. Comprende:
bronco principale
due vene polmonari
arterie e vene bronchiali
plesso nervoso polmonare
vasi linfatici
linfonodi
connettivo lasso
Il tutto è avvolto dalla pleura.
A destra la radice è situata dietro la vena cava superiore e parte dall'atrio destro e sotto la vena
azygos. A sinistra sotto l'arco aortico e sotto l'aorta discendente
VASCOLARIZZAZIONE POLMONE
Piccolo circolo
Le arterie polmonari
La arteria polmonare prende origine dal ventricolo di destre e dà origine ai due rami, destro e
sinistro, questi entrano nei polmoni a livello dell'ilo; si ramificano accollandosi ai rami bronchiali in
posizione dorso-laterale seguendone le varie suddivisioni fino a dare le arteriole terminali che
decorrono lungo i bronchioli e i condotti alveolari.
Terminano costituendo una fitta rete capillare sotto l'epitelio di rivestimento nella parte e nei setti
degli alveoli.
VASCOLARIZZAZIONE POLMONE
arterie polmonari
Le arterie polmonari hanno una parete priva di tessuto muscolare, possiedono fibre elastiche
sovrapposte in modo diverso dalle arterie della circolazione sistemica.
A livello delle arterie dei bronchi terminali la parte dei vasi è costituita da un rivestimento completo
di fasci muscolari (arteriole muscolari).
Successivamente, andando verso la periferia, lo strato muscolare diventa discontinuo assumendo la
forma di un cavatappi (arteriorle parzialmente muscolari), fino a scomparire a livello delle
arteriole precapillari (arteriole non muscolari).
A livello delle arteriole parzialmente muscolari e non muscolari si riscontra la presenza dei periciti,
cellule in grado di trasformarsi in cellule muscolari sotto l'azione dello stimolo ipossico (vedi
ipertensione polmonare).
VASCOLARIZZAZIONE POLMONE
vene polmonari
Originano dai capillari polmonari come venule che decorrono nei setti interlobulari, si riuniscono in
vasi di maggior calibro accompagnando i bronchi o più spesso in modo indipendente dal decorso di
arterie e bronchi.
Queste confluiscono infine in due vene polmonari per ciascun polmone che escono dall'ilo e si
portano all'atrio sinistro
VASCOLARIZZAZIONE POLMONE
grande circolo - arterie bronchiali
L'arteria bronchiale destra origina dalla II arteria intercostale destra o dalla faccia inferiore
dell'arco aortico o da un tronco comune con l'arteria bronchiale inf.
L'arteria bronchiale sinistra è composta da un ramo superiore (che origina dalla faccia inferiore
dell'arco dell'aorta) e da un ramo inferiore (originato dall'aorta discendente).
Nelle arterie bronchiali vige la stessa pressione della circolazione sistemica (vedi anche emoftoe).
Vascolarizzano l'albero tracheo-bronchiale fino ai bronchioli terminali, il linfonodi ilari, la pleura
viscerale, le arterie e le vene polmonari, il vago e l'esofago.
VASCOLARIZZAZIONE POLMONE
grande circolo - vene bronchiali
I capillari del sistema bronchiale si riuniscono in vene che sboccano nelle vene polmonari per
quanto riguarda i bronchi più piccoli, e nelle vene bronchiali per quanto riguarda i bronchi di
maggiori dimensioni.
Le vene bronchiali sboccano nella vena azygos ed emiazygos che a loro volta confluiscono nella
vena cava superiore (la vena emiazygos confluisce nella vena azygos che confluisce nella vena cava
superiore)
PLEURE
Ogni polmone è avvolto da una membrana sierosa a forma di sacco chiuso a doppia parete,
denominata pleura.
Si distingue un foglietto viscerale che riveste la superficie dell'organo e un foglietto parietale che
è disteso sulle pareti delle logge pleuropolmonari.
I due foglietti continuano l'uno nell'altro a livello dell'ilo polmonare delimitando la cavità pleurica.
La pleura viscerale si porta profondamente nelle scissure interlobari fino in vicinanza dell'ilo.
La pleura parietale può essere divisa in:
parte costale a contatto con la fascia endotoracica
parte cervicale riveste la cupola pleurica, in rapporto con gli organi che si trovano in
corrispondenza dell'apertura del torace.
parte mediastinica formata da due sottili lamine che a livello del peduncolo polmonare su
incontrano formando una piega, il legamento polmonare, che ha una base fissata al diaframma e
un apice che raggiunge la parte inferiore del peduncolo polmonare. Continuando nella pleura
costale la parte mediastinica dà origine al seno costo-mediastinico.
parte diaframmatici sulla faccia laterale e superiore del diaframma. Continuando nella pleura
costale a livello dell'angolo compreso tra il diaframma e la parete toracica dà origine al seno costodiaframmatico.
La superficie libera della pleura è liscia e bagnata da un liquido sieroso che fisiologicamente è in
quantità non maggiore di 10-20 ml.
E' ricoperta da uno strato di cellule appiattite: si tratta del mesotelio.
Si tratta di uno strato di cellule appiattite che rivestono la superficie libera della pleura.
Le cellule hanno un diametro variabile dai 30 ai 50 micron e uno spessore di 5-8 micron, e si
appoggiano su una membrana basale al di sotto della quale sono presenti fibre elastiche e collagene,
fibroblasti, macrofagi e altri tipi cellulari.
Vascolarizzazione
La pleura viscerale è vascolarizzata dalle art. bronchiali e drenata dalle vene polmonari.
La pleura parietale: è vascolarizzata dalle art. intercostali (pleura costale), dalle art. freniche
superiori e inferiori (pleura diaframmatica), dalle art. mediastiniche (pleura mediastinica).
E' drenata dalla vena azygos e dalle vene mammarie interne.
MUSCOLI POLMONE
DIAFRAMMA
INSPIRATORI INTRINSECI
INTERCOSTALI INTERNI
ELEVATORI COSTE
INSPIRATORI ESTRINSECI
GRANDE E PICCOLO PETTORALE
DENTATO ANTERIORE
TORACO-APPENDICOLARI
STERNOCLEIDOMASTOIDEO
.M. COLLO
GRANDE DORSALE
SPINO. COSTALI
RETTO ABDOMINIS
ESPIRATORI
INTERCOSTALI INTERNI
La prima parte delle vie aeree, fino alla 17a generazione non partecipano agli scambi gassosi
(spazio morto anatomico). Gli scambi avvengono dalla 17a generazione in poi. Il progressivo
aumento della sezione trasversa delle vie aeree poste in parallelo determina una progressiva
riduzione della velocità dell’aria
in ogni acino il bronchiolo
terminale si biforca in due
bronchioli respiratori o alveolari,
canali che si suddividono
ulteriormente e sulle cui pareti
sono presenti da 60 a 120
dilatazioni sacciformi,
emisferiche, attraverso cui
avvengono gli
scambi gassosi
bronchiolo terminale
ramo arteria polmonare
alveoli
bronchiolo
respiratorio
capillari perialveolari
canale alveolare
ramo vena polmonare
Branca arteria
polmonare
bronchioli
Muscolo liscio
Arterie, vene e nervi
bronchiali
Vasi linfatici
capillari
Branca vena
polmonare
alveoli
Lo scambio dei gas respiratori avviene a livello dell’unità alveolo-capillare.
Gli alveoli sono circa 300.10 (sesta) e formano una superficie di scambio totale di circa 140 m2
EPITELIO
ALVEOLARE
NUCLEO CELLULA
ENDOTELIALE
Gli scambi gassosi
avvengono a livello della
membrana respiratoria
(alveolo-capillare).
Lo spessore ridotto della
membrana facilita il processo
di diffusione dei gas.
FARINGE
Cavità nasali
CORDE
VOCALI
ESOFAG
O
POLMON
E DS
BRO
NCO
DS
Lingua
Laringe
Trachea
Polmone Sn
Bronco
Sn
Il ricambio di aria alveolare è un
processo intermittente legato al
ciclo respiratorio (12-14/min).
Ad ogni inspirazione 500 ml di
aria (volume corrente) si
diluiscono in 2,3l già contenuti
nel polmone
STRUTTURA ALVEOLARE
FIBRE ELASTICHE
PNEUMOCITI TIPO II
PNEUMOCITI TIPO I
CAPILLARI
MACROFAGI
CELLULA ENDOTELIO
CAPILLARE
UNITA’ ALVEOLO-CAPILLARE
E' quella zona del polmone nella quale avvengono gli scambi gassosi.
Nel polmone sono presenti circa 300 milioni di alveoli, che si pongono in rapporto con moltissimi
capillari (1000 capillari circa per alveolo).
L'alveolo ha un diametro di circa 250 mm, ha parete costituita da epitelio di rivestimento (epitelio
alveolare) e da un sottostante strato connettivale ricco di capillari.
Nell'epitelio alveolare si possono distinguere tre tipi di cellule:
pneumociti di I tipo - cellule appiattite, con citoplasma estremamente sottile, povero di granuli.
Sono unite tra loro e ai penumociti di II tipo mediante giunzioni cellulari serrate.
Pneumociti di II tipo - hanno dimensioni maggiori, sono tondeggianti, e sporgono nel lume
dell'alveolo. Sono caratterizzati dalla presenza di corpi inclusi lamellari che sono costituiti dai
fosfolipidi del surfactant.
Macrofagi alveolari - cellule migranti, si ritrovano liberi nello spazio alveolare o strettamente
aderenti ai pneumociti di I tipo. Sono caratterizzati da estroflessioni citoplasmatiche irregolari. Sono
in grado probabilmente di ricircolare. Sono importanti nei meccanismi di difesa del polmone.
EVENTI COINVOLTI NEL PROCESSO DI SCAMBIO GASSOSO
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VENTILAZIONE POLMONARE movimento di aria dall'esterno all'interno del polmone
e viceversa
DIFFUSIONE FRA ALVEOLI E SANGUE movimento di O2 e CO2 attraverso la
membrana respiratoria
PERFUSIONE POLMONARE flusso sanguigno polmonare richiesto per apportare sangue
a, e rimuovere sangue dalla zona di scambio
RAPPORTO VENTILAZIONE-PERFUSIONE importante per l'efficacia degli scambi
gassosi
TRASPORTO O2 e CO2 NEL SANGUE
TRASFERIMENTO O2 DAI CAPILLARI ALLE CELLULE E CO2 IN
DIREZIONE OPPOSTA
UTILIZZAZIONE O2 E PRODUZIONE CO2 NELLE CELLULE
Il movimento di aria dall’esterno all’interno del polmone e viceversa, è assicurato da un gradiente
pressorio che si crea tra l’esterno (P atmosferica) e l’interno del polmone (P alveolare).
Per la Legge di Boyle P.V = K la P alveolare si modifica attraverso cambiamenti del volume
polmonare.
Inspirazione: > volume del polmone < P alveolare, aria entra.
Espirazione: < volume del polmone, > P alveolare atmosferica, aria esce.
Modificazione calibro vie aeree
Sistema nervoso parasimpatico (vago, Ach su recettori M3):
Broncocostrizione (riflessi attivati da agenti irritanti, stimoli meccanici, CO2)
Adrenalina circolante (su recettori β2)
Broncodilatazione
Sistema nervoso simpatico (NA su recettori α)
Broncocostrizione (effetto scarso), agisce prevalentemente su arterie bronchiali e ghiandole
Fattori locali rilasciati durante infiammazioni o reazioni allergiche:
Istamina (dai mastociti durante reazioni allergiche) e PG (durante infiammazioni)
Broncocostrizione
Meccanica respiratoria
gli atti respiratori, in condizioni di riposo, sono automatici ed involontari: permettono di
introdurre dai 7 agli 8 litri d’aria al minuto.
l’attività dei muscoli respiratori modifica il volume della cavità toracica, mentre il
movimento dei polmoni è passivo
INSPIRAZIONE
momento attivo della respirazione
determinato da un doppio meccanismo
diaframma
ESPIRAZIONE
fase passiva, determinata dall’elasticità
della parete toracica e dei polmoni che
tornano alle dimensioni iniziali
contrazione muscoli inspiratori
le coste si innalzano e la gabbia
toracica si amplia in senso
sagittale e frontale
allungamento cavità toracica
e suo aumento di volume
l’aumento di volume della cavità toracica è
seguito passivamente dall’espansione dei sacchi
pleurici e quindi dei polmoni
si può costruire una curva pressione-volume
tale fenomeno è dovuto alla depressione
presente nelle cavità pleuriche, pari a –3,
-5 mmHg, che mantiene distesi elasticamente
i polmoni, tanto che anche dopo una
espirazione forzata gli alveoli contengono aria
la curva che segue il polmone durante
l’insufflazione è differente da quella che segue
nella desufflazione
isteresi
anche senza alcuna pressione espandente, il
polmone ha dell’aria al suo interno, pari circa a
1-2 litri
Scambio e trasporto gassoso
1a FASE: VENTILAZIONE
l’aria inspirata raggiunge gli alveoli
vie aere di
conduzione
alveolo
barriera sangue-gas
• spazio morto anatomico: 150 ml
• volume totale polmonare
• volume del sangue capillare
2a FASE: DIFFUSIONE
passaggio del gas attraverso le pareti alveolari
l’ossigeno e l’anidride carbonica si muovono tra
aria e sangue per semplice diffusione seguendo un
gradiente pressorio. La legge di Fick descrive la
diffusione attraverso i tessuti
i capillari sono avvolti intorno ad un numero
enorme di alveoli (300 milioni circa), in modo
tale che la barriera sangue-gas, estremamente
sottile, ha un’area di 50-100 m2
dimensioni della barriera
ideali per la diffusione
la velocità di trasferimento di un gas attraverso una
lamina di tessuto è proporzionale all’area del tessuto ed
alla differenza in concentrazione del gas fra i due suoi
lati, ed inversamente
proporzionale allo spessore del tessuto
differente solubilità tra ossigeno ed anidride carbonica
3a FASE: PERFUSIONE
il gas è rimosso dal polmone da parte del sangue
circolazione polmonare = circolazione minore
un rapporto non idoneo tra ventilazione
e flusso sanguigno è responsabile della
maggior parte del difetto dello scambio
gassoso in malattie polmonari
effetto dell’alterazione del rapporto
ventilazione-perfusione in una
unità polmonare
(ipotetico polmone perfetto)
andamento della pressione
parziale dell’ossigeno dall’aria
ai tessuti
rimozione dell’ossigeno da parte
del sangue nei capillari polmonari
P(O2) del gas alveolare
è determinata dall’equilibrio
tra due processi
continuo rimpiazzo dell’ossigeno
ad opera della ventilazione alveolare
SHUNT
si riferisce al sangue che trova
la sua via nel sistema arterioso
senza passare attraverso le aree
ventilate del polmone: P(O2) del
sangue arterioso è < di quella
nel gas alveolare
IPOVENTILAZIONE
P(O2) alveolare scende
Controllo nervoso della respirazione
l’attività dell’apparato respiratorio si adatta
automaticamente e involontariamente alle
necessità dell’organismo
scambio gassoso più intenso
quando aumenta fabbisogno di O2
e la produzione di CO2
l’automatismo della respirazione è
controllato da centri nervosi localizzati
nella formazione reticolare del bulbo
encefalico
hanno come effettori i
muscoli respiratori
ritmo respiratorio e frequenza
cardiaca aumentano
più rapido trasporto di sangue
ossigenato ai tessuti che ne hanno
fatto richiesta, e di sangue venoso
ai polmoni
stimolati o inibiti da recettori di tensione siti nella
parete alveolare e da recettori chimici presenti a livello
dell’arco aortico e della biforcazione delle arterie carotidi
è sufficiente un aumento della pressione parziale di CO2
dell’1% perché i glomi reagiscano ed informino i centri
bulbari respiratori e cardioacceleratori