Apparato respiratorio

L'apparato respiratorio è una struttura anatomica atta alla respirazione, costituita dai polmoni e dalle vie aeree; permette gli scambi gassosi di ossigeno ed anidride carbonica con l'emoglobina ed il plasma del sangue secondo un processo chiamato ematosi.
L'apparato respiratorio è costituito funzionalmente da due differenti parti anatomiche:

- le vie aeree, in cui l'aria ed i gas in essa contenuti vengono convogliati all'interno o all'esterno dell'organismo, rispettivamente durante i processi di inspirazione ed espirazione
- i polmoni, in cui avviene lo scambio di gas con l'apparato circolatorio sanguifero a livello degli alveoli.
- la gabbia toracica, costituita da 12 paia di coste, 12 vertebre toraciche e sterno, che fornisce il supporto strutturale
- i muscoli, in particolare diaframma e muscoli intercostali, che permettono l'allargamento della gabbia toracica e quindi l'espansione polmonare .

Dal punto di vista della sistematica l'apparato respiratorio è costituito da questi organi differenti. Vi sono, nell'ordine:

- naso (naso esterno, fosse nasali e seni paranasali) e cavità orale
- faringe
- laringe
- trachea
- bronchi, bronchioli e alveoli polmonari
- polmoni
- pleura

1) NASO

Il naso è un rilievo impari e mediano della faccia, è l'organo del senso dell'olfatto.
Nell'uomo, il naso occupa la parte centrale della faccia interposto tra la fronte, le due guance e il labbro superiore.
È costituito da una parte sporgente (naso esterno), da una parte interna (cavità nasale).

- Il naso esterno è in continuazione diretta con la fronte. Il suo scheletro osseo è formato dalle ossa nasali dal processo frontale e dal processo palatino del mascellare: queste ossa limitano l'apertura piriforme.
- Le cartilagini del naso si articolano in dietro con le ossa che formano l'apertura piriforme. Distinguiamo rispettivamente: una cartilagine impari detta cartilagine del setto, le cartilagini laterali, le cartilagini alari e cartilagini accessorie tenute insieme da una membrana fibrosa.
- Alcuni muscoli mimici prendono inserzioni sulle cartilagini pari del naso esterno. In particolare il muscolo triangolare del naso(muscolo trasverso) e il muscolo mirtiforme sono muscoli costrittori; il muscolo dilatatore delle narici ed il muscolo elevatore comune del labbro superiore e dell'ala del naso sono dilatatori.
- La cute che riveste il naso esterno si continua in alto con quella della fronte, lateralmente con quella delle palpebre e delle guance, in basso con quella del labbro superiore. A livello delle narici si introflette per tappezzare il vestibolo del naso.
- Ciascuna cavità nasale è suddivisa in 4 aree: il vestibolo, l'atrio, la zona olfattiva e la porzione respiratoria.
- Il vestibolo è la porzione iniziale allargata dell'apertura anteriore di ciascuna fossa nasale. Lateralmente è limitata dalle cartilagini alari, dalle cartilagini nasali laterali e medialmente dalla parete inferiore del setto. Il vestibolo è ricco di ghiandole sebacee e sudoripare, e nell'uomo adulto presenta peli detti vibrisse. Il passaggio tra vestibolo e atrio è segnato da un rilievo scolpito sulla parete laterale: la soglia o "limen nasi".
- L'atrio è rappresentato da una lieve depressione della parete laterale, situata al davanti delle conche. E' delimitato in alto da una piega della mucosa: l'agger nasi.
- La zona olfattiva è costituita dalla parete superiore della fossa nasale. La lamina cribrosa dell'etmoide ne è il tetto.
- La zona respiratoria riguarda tutta la zona restante.

Formano la parte interna del naso e sono alte e profonde. Anteriormente si aprono nel naso esterno mediante le narici; posteriormente, terminano in una fessura verticale a lato della porzione superiore della faringe, sopra il palato molle e vicino agli orifizi delle trombe di Eustachio che portano alla cavità timpanica dell'orecchio. Sia le cavità nasali sia le narici sono rivestite da mucosa, che produce muco, e le seconde anche da peli duri, detti vibrisse. Sia il muco che le vibrisse impediscono il passaggio a sostanze estranee, quali la polvere o piccoli insetti, che altrimenti potrebbero penetrare nelle vie respiratorie insieme all'aria inspirata. Con il passaggio dell'aria il muco si disidrata e tende a trasformarsi in muco solido, ciò che noi comunemente chiamiamo: caccole. Un'altra funzione della mucosa nasale consiste nel purificare l' aria e viene riscaldata dai capillari sanguigni.
Nella regione del naso deputata alla percezione olfattiva, la mucosa è molto spessa; essa si presenta scura a causa della presenza di un pigmento bruno. I recettori dell'olfatto inviano gli stimoli al cervello attraverso il nervo olfattivo, che si dirama nelle cavità nasali con numerose piccole fibre.

2) FOSSE NASALI

Le fosse nasali (o cavità nasali) sono due ampie cavità della testa, riempite d'aria, all'interno del naso al centro della faccia. La cavità nasale è importante nel riscaldamento e nella pulizia dell'aria inalata . la cavità nasale contiene anche organi coinvolte nell'olfatto - percezione degli odori. La cavità nasale si trova inferiormente all'osso nasale, sopra l'osso mascellare ed è delimitata ai lati dall'osso etmoide. Il palato separa la cavità nasale dalla cavità orale propriamente detta. Anteriormente alle cavità nasali c'è il naso, mentre posteriormente c'è la faringe. I seni paranasali sono connessi alla cavità nasale per mezzo di piccoli orifizi chiamati osti.
La cavità nasale è divisa in due fosse nasali da un lembo verticale mediano chiamato setto nasale. Sulla faccia laterale di ciascuna fossa nasale sono presenti tre lamine chiamate ossa turbinate o conche. Queste ossa turbinate interrompono il flusso d'aria in modo da indirizzare l'aria verso l'epitelio olfattivo sulla superficie delle ossa turbinate e del setto. L' organo vomero-nasale è situato dietro al setto e ha un ruolo nella rivelazione del feromone.
Le Cilia e il muco lungo il muro interno della cavità nasale intrappolano e rimuovono la polvere e i germi dall'aria che fluisce attraverso la cavità nasale. Le cilia muovono il muco dalla cavità nasale alla faringe, dove può essere ingoiato.

3) SENI PARANASALI

I seni paranasali sono 4 paia di cavità scavate all'interno delle ossa del massiccio facciale, comunicanti tramite canali ossei ed orifizi con le cavità nasali, che a loro volta possono comunicare con l'esterno.
Per seni paranasali si intendono:

- i seni mascellari, scavate nelle ossa mascellari
- il seno sfenoidale, scavato all'interno dello Sfenoide
- le cellette etmoidali, scavate all'interno dell'Etmoide e divise in anteriori, medie e posteriori.
- i seni frontali, scavati all'interno dell'osso frontale

I seni si aprono all'interno delle cavità nasali tramite delle aperture, i meati, situati al di sotto di processi ossei detti cornetti (superiore, medio ed inferiore). Rispettivamente si aprono:
con il meato superiore, sotto il cornetto superiore, le cellette etmoidali posteriori
con il meato medio, sotto il cornetto medio, i seni frontali e mascellari, le cellette etmoidali medie e anteriori. Con il meato inferiore, sotto l'omonimo cornetto, si apre invece il canale nasolacrimale che mette in comunicazione la cavità orbitaria con quella nasale.
L'infiammazione delle mucose dei seni porta allo sviluppo di una patologia molto diffusa e comune, la sinusite.

4) CAVITA' ORALE

[vedi link "Apparato digerente"]

5) FARINGE

La faringe è un organo esclusivo dei Cordati. È un organo metamerico, formato da archi uniti da una struttura dorsale. Nei cordali primitivi e negli embrioni tra gli archi vi sono delle fessure: si ipotizza che la funzione originale della struttura fosse di filtrazione.
La metameria della farige è divenuta con l'evoluzione sempre più eteronoma, ad esempio con la trasformazione dei primi due archi nelle mascelle. La faringe è un organo muscolo-membranoso comune sia alle vie respiratorie che a quelle digerenti; è contenuta nello spazio viscerale della testa: comincia all'altezza delle coane nasale con l' apertura superiore faringea costituendo la porzione rinofaringea, proseguendo poi all'altezza dell'istmo delle fauci nella porzione orofaringe; termina infine con la porzione laringofaringea all'altezza della 6° vertebra cervicale e della cartilagine cricoide; continua a pieno canale nell'esofago.
Rappresenta un importante crocevia anatomico e funzionale tra gli apparati digerente e respiratorio, considerato il passaggio sia di bolo che di aria all'interno del canale faringeo. Presenta nel suo epitelio organi linfoidi che garantiscono difesa aspecifica contro gli eventuali agenti patogeni. Ha la forma di un tronco di cono, definito anche come cilindro slargato superiormente anteriormente e ristretto inferiormente. Prende rapporto con la tromba di Eustachio mettendo in comunicazione faringe e tuba uditiva dell'orecchio medio andando a svolgere una funzione primaria nel mantenimento dell'equilibrio pressorio nell'orecchio medio. Si distinguono una parete anteriore, una posteriore e due laterali. La parete anteriore è incompleta per la presenza delle coane nasali, dell'istmo delle fauci e dell'adito laringeo. Essa prende rapporto, dall'alto in basso, con: le coane, il palato molle, l'ugola, l'istmo delle fauci, l'epiglottide, l'adito laringeo, la faccia posteriore delle cartilagini aritenoidi, la faccia posteriore della cartilagine cricoide e con i muscoli associati a queste strutture. La faccia posteriore è continua ed è in rapporto con lo spazio retrofaringeo e con la fascia cervicale profonda. Le pareti laterali si pongono in relazione con lo spazio faringomandibolare, in cui si reperiscono i fasci vascolo-nervosi del collo.
Sulle pareti laterali del rinofaringe, all'altezza dei cornetti nasali, si trovano gli orifizi delle tube uditive, delimitati da due pieghe, una anteriore ed una posteriore. La piega posteriore è più voluminosa e forma il Torus Tubarius e proseguendo in basso, la plica salpingofaringea; il labbro anteriore invece, prosegue caudalmente nella plica salpingopalatina. Superiormante all'orifizio tubarico, si trova una depressione, la fossa sovratubarica, mentre posteriormente si trova il recesso faringeo di Rosenmùller. Profondamente al contorno di questo orifizio si trova un accumulo linfoide, che nel complesso forma la tonsilla tubarica, un componente dell'anello di Waldeyer. Più inferiormente, le cartilagini cricoide ed aritenoidi producono dei rilievi sulla superficie laterale della faringe, che producono due incavature: i recessi piriformi. Nel fondo di ciascun recesso è apprezzabile la piega del nervo laringeo superiore, che decorre caudalmente e medialmente. Il tetto della faringe presenta la tonsilla faringea, formata da un insieme di pieghe divise da solchi, che talvolta possono immettere nella borsa faringea, una piccola tasca. La tonsilla faringea possiede le caratteristiche classiche degli accumuli di tessuto linfoide.
La faringe è irrorata dall'arteria faringea ascendente, ramo dell'arteria carotide esterna, mentre il flusso venoso è tributario della vena giugulare interna attraverso le vene faringee, che si distinguono in un piano superficiale ed in uno profondo. I nervi sono forniti dal plesso faringeo, oltre a rami provenienti dal ganglio cervicale superiore del simpatico.
La struttura è quella tipica dell'organo cavo con una tonaca mucosa formata da un epitelio di tipo respiratorio a livello della porzione rinofaringea, che prosegue in un epitelio pavimentoso stratificato nella porzione oro- e laringofaringea. Al di sotto della tonaca mucosa, ricca di cellule a secrezione mucosa di tipo tubulo acinose, è presente la cosiddetta aponeurosi faringea, inserita sulla base del cranio: costituisce il vero e proprio stroma dell'organo insieme all'ispessimento posteriore ad esso adeso denominato rafe. I muscoli elevatori e costrittori della faringe, costituenti la tonaca muscolare, si trovano in posizione esterna all'aponeurosi: esternamente alla tonaca muscolare si trova una tonaca chiamata fascia perifaringea costituita da connettivo fibrillare che ricopre lo strato muscolare.

6) LARINGE

La laringe è un organo impari e mediano, a forma di piramide triangolare, posto nella regione anteriore del collo, la cui base corrisponde alla faringe e che si continua caudalmente con la trachea. I rapporti anatomici della laringe sono, a livello posteriore, con la faringe e l'esofago, mentre anteriormente e lateralmente, con la tiroide.
La laringe è il crocevia delle vie aeree e digestive superiori, proteggendo le vie aeree inferiori durante la deglutizione, ed inoltre, tramite la vibrazione delle corde vocali, è la sede della fonazione. La laringe è formata da uno scheletro cartilagineo rivestito prevalentemente da mucosa di tipo respiratorio.
Le cartilagini della laringe sono la tiroidea, la cricoide, le due aritenoidi con le piccolissime corniculate (formate da cartilagine ialina), e l'epiglottide (formata da cartilagine elastica).
All'interno della laringe, si trovano le corde vocali: due superiori (false) più sottili e quasi prive di muscolatura, che hanno funzione protettiva e non servono nella norma per la fonazione ma, se stimolate, producono un suono sordo e rauco; la fonazione di "false corde" avviene in genere per patologie della laringe. Le corde vocali (vere) sono costituite da importanti fasci muscolari,i muscoli vocali, o tiro-aritenoidei interni, rivestiti da una mucosa pavimentata non cheratinizzata appoggiata su uno strato sottomucoso denso, lo "spazio di Rejnke", e proprio grazie a questa struttura hanno funzione fonatoria. Le corde vocali vere delimitano uno spazio virtuale, chiamato glottide, attraverso cui avviene il passaggio dell'aria in trachea.
Essendo di norma le dimensioni della laringe maggiori nell'uomo che nella donna, a meno di particolari patologie il timbro di voce femminile risulta più acuto di quello maschile.

7) TRACHEA

La trachea fa parte delle vie aeree inferiori insieme alla laringe che la precede e ai bronchi che la seguono. È un viscere cavo tubulare che da VIc si espande fino a IVt dove si divide nei due bronchi principali (destro e sinistro).
È costituita 16-20 anelli di tessuto cartilagineo sovrapposti, tessuto muscolare e legamenti. Gli anelli cartilaginei che costituiscono la trachea sono incompleti, ciò permette l'espansione dell'esofago al momento della deglutizione. La sua funzione primaria è di trasferire l'aria dall'esterno verso i polmoni. All’interno troviamo un epitelio di rivestimento ciliato che prende il nome di epitelio respiratorio (formato da ciglia) e sono presenti inoltre delle ghiandole mucose. Le ciglia si muovono in senso caudo craniale,insieme al muco filtrano le sostanze introdotte attraverso la respirazione; il muco intrappola il particolato (polvere,polline,batteri, ecc,) in modo che le vie aeree vengano tenute pulite. Il muco prodotto deve essere eliminato,quindi portato verso l’alto; questo processo avviene spingendo il muco verso la laringe e poi verso l’epiglottide quindi caricato nell’esofago e spinto verso lo stomaco. Quest organo contiene i succhi gastrici che eliminano il muco. Se respiriamo aria fredda le ciglia rallentano la loro attività e sfavorendo il movimento del muco, il quale si accumula. Se queste strutture sono infiammate il muco prodotto rimane nella trachea, diventando un mezzo di coltura per i batteri.
Termina a livello mediastinico dividendosi nei 2 bronchi polmonari principali destro e sinistro. È esplorabile mediante video-tracheoscopia (con strumento a fibre ottiche flessibile) o mediante tracheoscopia con strumento rigido.

8) BRONCHI, BRONCHIOLI E ALVEOLI POLMONARI

Il bronco è ciascuna delle ramificazioni delle vie respiratorie della trachea fino alle ultime diramazioni. Esiste il bronco principale e il bronco secondario. Normalmente nel linguaggio colloquiale si usa di più la forma plurale "bronchi".Questa è la parte dell'apparato respiratorio più colpita dall'asma.
Il bronchiolo è una parte dell'apparato respiratorio che si trova nella parte terminale dell'albero bronchiale. I bronchioli dell'ultimo ordine, detti anche bronchioli terminali, sono i più sottili. Se ne possono contare tra i 10 e 15 per ogni ramificazione d'ordine superiore. Essi terminano nei setti intralveolari, che sono la parete comune di due alveoli polmonari. La struttura dei bronchioli varia man mano che ci si addentra nel polmone. Per quel che riguarda la struttura della mucosa e della sottomucosa, questa non cambia molto rispetto ai bronchi più esterni, ma la tonaca di sostegno diventa, invece, sensibilmente diversa. In particolare, gli anelli cartilaginei vanno a ridursi a piccolissimi noduli isolati (detti placche cartilaginee bronchiali). Proseguendo verso i bronchi di diametro minore, le placche spariscono e la parete diventa esclusivamente di tipo fibro-muscolare. Quando ci si addentra ancora di più, nei lobuli, anche questa componente viene meno, sostituita da una mucosa.
Con il termine alveolo polmonare si identifica la parte terminale dei bronchioli polmonari. Ogni alveolo polmonare ha la parete costituita da un epitelio pavimentoso semplice di pneumociti di primo tipo. Sono cellule molto appiattite con una parte centrale rilevata contenente il nucleo ed esili lamine citoplasmatiche che rivestono tratti estesi della superficie alveolare. Esistono dei pori, detti pori di Kohn che mettono in comunicazione due alveoli adiacenti. Esistono anche i pneumociti di secondo tipo. Sono di forma rotondeggiante e sporgenti dalla superficie alveolare, hanno i caratteri tipici degli elementi secernenti, con grosse vescicole citoplasmatiche che contengono sistemi di lamelle disposte a vortice, i corpi multilamellari. Questi riversano all'interno dell'alveolo il loro secreto, una sostanza tensioattiva che impedisce l'eccessiva distensione dell'alveolo nell'inspirazione e il suo collasso nell'espirazione. Tra le cellule dell'epitelio alveolare troviamo i macrofagi, detti cellule della polvere, che fagocitano il pulviscolo atmosferico che arriva negli alveoli con l'aria inspirata e lo depositano nei setti interlobulari. L'epitelio alveolare è sostenuto da una trama reticolare fibroelastica, nella quale è presente una fitta rete capillare derivante dall'arteria polmonare. La trama reticolare fibroelastica è responsabile delle proprietà elastiche del polmone, importanti sia nell'inspirazione che nell'espirazione. L'endotelio dei capillari e l'epitelio alveolare stabiliscono, per tratti estesi, un intimo rapporto attraverso le rispettive membrane basali e costituiscono la barriera aria-sangue. Questa barriera permette, senza consumo di energia, gli scambi gassosi tramite i quali l'aria inspirata cede ossigeno al sangue, che da venoso diventa arterioso, mentre l'anidride carbonica fuoriesce dal sangue e passa nell'alveolo dal quale, con l'espirazione, viene eliminata nell'ambiente esterno.

9) POLMONI

Il polmone è l'organo essenziale per la respirazione nei vertebrati. La sua principale funzione è di trasportare ossigeno dall'atmosfera al sangue e di espellere anidride carbonica dal sangue all'atmosfera. Questo scambio di gas è compiuto in un mosaico di cellule specializzate che formano delle piccole sacche d'aria chiamate alveoli. I polmoni hanno anche delle funzioni non respiratorie. I termini medici che si riferiscono al polmone molto spesso iniziano con il prefisso pneumo-, dal Greco pneuma (spirito, aria).
I polmoni dei mammiferi hanno un rivestimento spugnoso e sono alveolati con epitelio, aventi una larga superficie. I polmoni umani fanno parte di questo tipo di polmoni. L'ambiente del polmone è molto umido e quindi facilmente attaccabile da batteri. Molte malattie respiratorie sono proprio dovute ad un'infezione virale o batterica.
La respirazione è largamente guidata dal diaframma il quale si trova in fondo al torace. La contrazione del diaframma espande verticalmente la cavità dove il polmone è semichiuso. Il rilassamento del muscolo ha l'effetto opposto. L'aria entra attraverso le cavità nasali o orali; essa passa attraverso la laringe e successivamente per la trachea, arrivando ai bronchi. I bronchi dividono i polmoni in parti sempre più piccole, chiamati bronchioli. I polmoni terminano con le sacche alveolari. Gli alveoli sono piccole sacche a contatto con il sangue capillare. Qui l'ossigeno viene diffuso nel sangue, trasportato dall'emoglobina fino al cuore attraverso le vene polmonari. Il sangue senza ossigeno dal cuore parte arrivando attraverso l'arteria polmonare fino ai polmoni per avviare il processo di ossigenazione.

10) PLEURA

La pleura (o pleure) è una membrana sierosa, pari, che riveste ed aderisce alla parete interna del torace col suo foglietto parietale, ed alla parete distale di ogni Polmone col suo foglietto viscerale. I due foglietti sono in continuità l'uno con l'altro a livello dell'ilo polmonare, e sono strettamente adesi delimitando uno spazio virtuale, praticamente nullo, contenente un liquido con proprietà lubrificanti tali da permettere lo scivolamento dei due foglietti l'uno sull'altro.
Una classica analogia per meglio comprendere concettualmente questa disposizione, è immaginare di un palloncino di gomma sgonfio in cui vengono affondate due dita: la membrana di gomma adesa alle dita, che rappresentano il polmone, è il foglietto viscerale mentre la parte di membrana che tocca la prima è il foglietto parietale.
È costituita da mesotelio che poggia su una tonaca propria, con un connettivo sottosieroso lasso.
La pleura parietale viene distinta in tre parti:

- costale, che aderisce alle costole
- mediastinica, che si trova medialmente verso il cuore
- diaframmatica, che si trova lungo il diaframma

La pleura viscerale è una membrana sierosa che ricopre le superfici distali del polmone comprese le scissure tra i lobi. Si estende dall'ilo entro il polmone, lungo i bronchi e i vasi sanguigni; consente la suddivisione in lobuli polmonari, masse poliedriche che contengono ciascuna un bronchiolo, ramificazioni (arteriole o venule), vasi linfatici e nervi.