Apparato respiratorio La funzione respiratoria, comprende tutte quelle attività fisiologiche finalizzate a: assicurare un adeguato apporto di ossigeno (O2) ai tessuti; assicurare lo smaltimento dell'anidride carbonica (CO2) prodotta dal metabolismo delle cellule.

1. Introduzione: 2. Vie respiratorie superiori: 2.1 Naso 2.2 Seni paranasali 2.3 Faringe 2.4 Laringe 3. Vie respiratorie inferiori: 3.1 Trachea 3.2 Bronchi 3.3 Alveoli 3.4 Polmoni 4. Meccanica della respirazione 5. Regolazione del ritmo respiratorio 6. Definizioni dei volumi d'aria

Introduzione La respirazione viene generalmente definita come la funzione mediante la quale gli esseri viventi assumono ossigeno dall'ambiente esterno ed eliminano anidride carbonica e vapore acqueo. Ma la respirazione non consiste soltanto in uno scambio gassoso fra l'organismo e l'ambiente. Con l'introduzione dell'ossigeno comincia un complesso processo che attraverso una serie di reazioni che si svolgono direttamente nelle cellule, porta alla demolizione di sostanza organica con conseguente liberazione di energia chimica indispensabile per tutti i processi vitali e con l'eliminazione di anidride carbonica e acqua come prodotti di scarto. l'ossigeno ha dunque una funzione essenziale: - sia quale accettore d'idrogeno: l'ossidazione provoca il distacco, ad opera degli enzimi, di atomi di idrogeno e che uniti all'ossigeno introdotto dall'esterno formano acqua - sia di liberatore di energia: le diverse reazioni chimiche che si svolgono a livello cellulare liberano grandi quantità di energia chimica.

Vie respiratorie superiori

Naso Le fosse nasali sono due cavità separate dal setto nasale che comunicano con l'esterno attraverso le narici e posteriormente con la faringe attraverso le coane. La struttura delle fosse nasali è complicata per la presenza di lamine ossee, i cornetti nasali che dividono la cavità in 3 condotti: meato superiore, meato medio e meato inferiore. La loro funzione è di allungare il percorso dell'aria permettendone la pulizia, il riscaldamento e l'umidificazione. Le fosse nasali sono rivestite di mucosa che ha funzione olfattiva superiormente e funzione respiratoria inferiormente. Percorso dell'aria: narice => vestibolo => meati inferiori, medi, superiori => coane. Seni paranasali Sono cavità vuote rivestite di epitelio respiratorio. Si suddividono in 2 seni mascellari, 2 seni frontali e vari seni etmoidali, sfenoidali, ect. Sono in comunicazione con le coane attraverso dei canalicoli coi quali si ha il ricambio di aria. Servono inoltre alla risonanza della voce e ad allegerire la parte facciale del cranio.

Faringe Cavità imbutiforme rivestita di epitelio piatto, comune all'apparato digerente e respiratorio che continua anteriormente nella laringe (respiratorio) e posteriormente nell'esofago (digerente). Epiglottide, con il riflesso di deglutizione, impedisce ai corpi solidi o liquidi di entrare nella laringe e nelle vie respiratorie inferiori. E' un breve condotto a forma di piramide triangolare tronca con la base maggiore rivolta verso l'alto, rivestita da epitelio piatto, che comunica con la faringe attraverso la glottide, delimitata dall'epiglottide. Intorno è delimitata dalle cartilagini tiroidea, cricoidea e posteriormente alle due cartilagini aritenoidee. In basso dalle corde vocali che hanno la funzione della fonazione (voce). Sono i più piccoli muscoli volontari del corpo. Laringe

Vie respiratorie inferiori

Trachea Tubo rigido lungo circa 12 cm, tenuto aperto da anelli cartilaginei (16-20) e rivestito all'interno da epitelio cilindrico ciliato che impedisce la penetrazione di piccoli corpi estranei o del muco. All'estremità inferiore la trachea si divide in due grossi bronchi.

Bronchi 2 bronchi principali destro e sinistro che hanno la stessa struttura della trachea (anelli cartilaginei ed epitelio cilindrico ciliato) che si addentrano ciascuno nel polmone corrispondente, dividendosi in più rami => bronchi lombari (3 a destra e 2 a sinistra), corrispondenti ai lobi polmonari => bronchi segmentali => bronchioli che hanno nella loro parete ancora piccoli pezzi di anelli cartilaginei e molta muscolatura liscia. Hanno la facoltà di contrarsi e chiudersi per regolare il flusso d'aria agli alveoli. l'insieme di tutte le ramificazioni formate dai bronchi nei polmoni viene chiamato l'albero bronchiale.

Alveoli sono delle cellule microscopiche raggruppate. Costituiscono l'organo finale in cui avviene lo scambio dei gas tra sangue e aria. Simili a dei piccoli sacchetti/acini, ricchi di capillari che derivano dall'arteria polmonare, contengono internamente un sottilissimo strato di acqua che permette all‘O2 e al CO2 di sciogliersi e di passare dall'aria al sangue e viceversa. Lo scambio avviene passivamente, per la differenza di pressione che c’è nell'aria e nel sangue dei due gas.

Polmoni Dell'esterno i due polmoni occupano la maggior parte della cavità toracica. Sono due masse spugnose ed elastiche con profonde scissure che li dividono in lobi: tre lobi a destra e due a sinistra. All'interno dei lobo vi sono delle vescicole dette lobuli polmonari che racchiudono i bronchioli. Ciascun polmone è avvolto da una membrana sierosa, la pleura, costituita da due foglietti di cui all'interno (pleura viscerale) tappezza la superficie polmonare e l'esterno (pleura parietale) si pone a contatto con la cavità toracica. Uno speciale liquido, liquido pleurico, mantiene lubrificati i due foglietti facilitando lo scorrimento dell'uno sull'altro durante i movimenti respiratori.

Meccanica della respirazione Inspirazione ed espirazione sono i due movimenti di cui consta l'atto respiratorio. Nel primo l'aria entra nelle vie respiratorie e nel secondo viene espulsa. Il ricambio dell'aria si compie grazie a movimenti ritmici della gabbia toracica che si solleva e si abbassa. Durante l'inspirazione la cassa toracica aumenta la sua capacità volumetrica grazie all'azione combinata dei muscoli toracici e quelli intercostali esterni, che contraendosi fanno sollevare le costole e lo sterno, dei muscoli scaleni e del diaframma che si abbassa premendo sui visceri addominali. In effetti i polmoni sono organi del tutto passivi, incapaci di movimento proprio e molto elastici. Meccanismo respiratorio l'atto di espirazione è generalmente un processo passivo nel quale i muscoli inspiratori si rilasciano facendo tornare le costole e lo sterno alla posizione iniziale mentre il diaframma si solleva a cupola. l'elasticità dei polmoni e la forza di gravità contribuiscono in questo processo all'espulsione dell'aria. Nel caso di un'espirazione forzata (es. nel gonfiare un palloncino) intervengono dei muscoli intercostali a comprimere il torace restringendolo e abbasssandolo. Anche i muscoli addominali contribuiscono schiacciando sui visceri ad alzare il diaframma.

Regolazione del ritmo respiratorio Dei recettori chimici situati alla base del cervello registrano la concentrazione di CO2 e O2 nel sangue. Essi sono particolarmente sensibili alla elevazione concentrazione di CO2 con conseguente comando alla muscolatura respiratoria di pompare più aria nei polmoni. Anche nella parete degli alveoli polmonari vi sono dei recettori che sono sensibili alla tensione della parete indicando che i polmoni sono pieni ed è ora di espirare. Questo stimolo è condotto dal nervo vago. La tosse ha una funzione di protezione ed è un riflesso che libera le vie respiratorie da corpi estranei o da muco che lo ingombra. l'epitelio ciliato respinge il pulviscolo e le impurità dell'aria. Il singhiozzo è provocato da una contrazione spasmodica del diaframma.