L’apparato respiratorio è costituito da un gruppo di organi altamente specializzati che ha il principale – ma non esclusivo – compito di rifornire di ossigeno le cellule e di eliminare l’anidride carbonica prodotta dall’ossidazione delle sostanze organiche. Nell’uomo esso è costituito dalle vie aeree, dai due polmoni e dalla pleura interna ed esterna. Le vie aeree sono formate dal naso esterno (fosse nasali e cavità nasali), dalla faringe, dalla laringe, dalla trachea, dai bronchi e dai bronchioli. Il polmone destro, più voluminoso, è suddiviso in tre lobi, mentre il sinistro è suddiviso solo in due lobi per far spazio all’apice (punta) del cuore. L’inspirazione, l’espirazione e la breve pausa che si verifica fra i due movimenti costituiscono un atto respiratorio. Ogni atto respiratorio comporta una serie di cambiamenti nella gabbia toracica dove sono alloggiati i polmoni e nella posizione del diaframma, un muscolo piatto che separa il torace e l’addome.

Leggi anche:

• Differenza tra apparato e sistema con esempi
• Differenza tra laringe, faringe e trachea
• Dispnea ansiosa, notturna e cardiaca: sintomi, diagnosi e cura
• Spirometria diretta ed indiretta: come si esegue ed a cosa serve
• Pneumotorace spontaneo primario, secondario ed iperteso: cause, sintomi, terapie
• Sangue dal naso (epistassi) in bambini e adulti: cause, rimedi naturali, cosa fare e cosa NON fare

Funzione dell’apparato respiratorio
La funzione principale del sistema respiratorio è quella di garantire la corretta ossigenazione del nostro sangue e l’eliminazione della CO2 che possediamo in eccesso. Poiché questi gas devono entrare nel circolo ematico o da questo devono essere espulsi le vie respiratorie necessariamente accoppiano ventilazione e perfusione. Il processo meccanico definito comunemente respirazione prende il nome di ventilazione polmonare, mentre il termine respirazione indica l’intero processo che va dall’immissione di ossigeno alla sua utilizzazione per l’ossidazione dei substrati e la conseguente produzione di energia. Le vie aeree hanno lo scopo di distribuire il flusso d’aria su una superficie di 70 m2 circa per un uomo di 70kg.

Leggi anche:

• Trachea: anatomia e funzioni in sintesi
• Sistema nervoso: com’è fatto, a che serve e come funziona
• Differenza tra inspirazione e espirazione: l’atto respiratorio
• Si può vivere senza bere acqua? Per quanto tempo?
• Si può vivere senza mangiare cibo? Per quanto tempo?
• Si può vivere senza respirare aria? Quanto può durare una apnea?
• Ciclo di Krebs e respirazione cellulare: spiegazione facile e schema

Anatomia e funzioni delle singole parti del sistema respiratorio
Le vie aeree si dividono in superiori e inferiori. Delle vie aeree superiori fanno parte:

• le cavità nasali, che hanno il compito di umidificare l’aria e portarla circa a una temperatura uguale a quella corporea. Forniscono circa il 50% della resistenza al flusso, inoltre si comportano come un filtro e bloccano le particelle di diametro superiore a 10 micrometri.
• La faringe. Essa non è solo una via di passaggio ma grazie a numerosi aggregati linfocitari fornisce una protezione attiva contro gli agenti infettivi.
• La laringe che contiene l’organo della fonazione e la glottide(che può essere volontariamente occlusa).

Leggi anche:

• A che serve l’osso ioide e dove si trova? Cos’è il pomo d’Adamo?
• Apnea ostruttiva del sonno: cause, rischi, trattamenti e prevenzione
• Perché si russa e quali sono i rimedi per smettere di russare? I pericoli dell’apnea ostruttiva del sonno
• Differenza tra BPCO ed asma: terapia e sintomi comuni e diversi
• Broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO): sintomi, diagnosi e cura

le vie aeree inferiori originano sotto l’anello della cartilagine cricoide e si dividono in:

• trachea, un condotto cilindrico che è formato da una struttura membranosa tesa tra anelli cartilaginei di sostegno strutturale, non collassabile.
• Bronchi, che originano in numero di due, uno per lato, e costituiscono i condotti in cui termina la trachea. penetrati nel polmone si arborizzano diventando bronchi lobari, lobulari e dando ramificazioni sempre minori; la sezione delle 2 ramificazioni figli è pero complessivamente maggiore della sezione del bronco da cui originano. Per dieci ordini id ramificazione(che avvengono ad angolo acuto), fino al diametro di 1 micrometro, i bronchi conservano nella loro parete placche cartilaginee che conferiscono una certa rigidità strutturale. Al disotto di questo diametro i bronchi prendono il nome di bronchioli e divengono collassabili dalla pressione. Dopo sei ordini di ramificazioni (a T) nei bronchioli iniziano a comparire, lungo la parete sporadici alveoli. Le successive ramificazioni prendono il nome di bronchioli terminali(o respiratori). Questi ultimi continuano a dividersi fino a generare dotti alveolari, ovvero bronchioli la cui superficie è cosparsa di alveoli. Nel polmone sono individuabili unità morfofunzionali definite unità respiratorie formate da decine di bronchioli respiratori e di conseguenza alcune migliaia di alveoli. Queste sono individuabili in numero di circa 60000 per polmone. L’albero bronchiale è dotato di una propria innervazione attribuibile al sistema simpatico. È ricco di terminazioni sensitive che rispondono a stimoli quali agenti irritanti (l’ipersensibilizzazione causa l’asma). Inoltre è innervata la circolazione nutrizionale bronchiale e il sistema muscolare. Il sistema muscolare bronchiale risponde agli stimoli costringendosi e aumentando la resistenza al flusso(è ad esempio l’effettore dell’asma), a stimoli opposti in maniera opposta. La circolazione bronchiale deriva dalle arterie bronchiali dell’aorta toracica e costituisce l’apporto nutrizionale del sistema bronchiale. Esistono alcuni shunt anastomotici tra la circolazione polmonare e quella bronchiale ma nel soggetto normale non sono significativi.
• Alveoli. Sono deputati allo scambio di ossigeno tra aria e sangue; tale scambio avviene per diffusione passiva, che è molto facilitata visto che la barriera aria sangue nei polmoni è spessa circa 0,15 micrometri. (ricordiamo che secondo la legge di fick la diffusione avviene in modo inversamente proporzionale alla distanza). La barriera aria sangue è composta dall’accollamento di cellule laminari dell’endotelio capillare e pneumociti (anch’essi con medesima struttura laminare e nucleo protrudente nel lume) e dalla membrana basale tra i due strati cellulari. Le concentrazioni di ossigeno e anidride carbonica sono all’equilibrio dopo 0,2 secondi. Il tempo di transito del sangue è di circa 0,8 secondi, più che sufficiente. In questo tempo transita la gittata sistolica di sangue, circa 70 ml(fino a 200 ml sotto sforzo: il limitato aumento di gittata fa si che le richieste metaboliche di O2, che sotto sforzo aumentano anche di sei volte, vengano soddisfatte aumentando il prelievo dall’emoglobina, che funge anche da riserva), distribuita su una superficie capillare circa uguale a quella alveolare. Si ritiene che la grande estensione della superficie non sia funzionale all’ossigenazione del sangue quanto alla distribuzione della gittata cardiaca in vasi di piccole dimensioni, quelle di un eritrocito, perfettamente ossigenabili.Ogni alveolo polmonare ha la parete costituita da un epitelio pavimentoso semplice e da uno strato connettivale ricco di capillari. L’epitelio alveolare è costituito, oltre che da macrofagi, da due particolari tipi di cellule: gli pneumociti di I e di II tipo:

1. pneumociti di tipo I sono cellule appiattite strutturali. Sono definiti anche piccole cellule alveolari, ricoprono circa il 90% della superficie alveolare totale. Sono cellule piccole, sottili, le quali si sviluppano come un sottile film che ricopre la superficie dell’alveolo. Gli pneumociti di tipo I aderiscono alla superficie dei vasi capillari tramite la membrana basale, permettendo la diffusione e lo scambio dei gas.
2. pneumociti di tipo II sono anche detti cellule di Clara. Sono cellule presenti a livello dei bronchi lobulari e bronchioli intralobulari nel parenchima polmonare. Il loro ruolo è quello di secernere materiale sieroso che mantenga fluido il materiale mucoso prodotto dalle cellule caliciformi mucipare ad azione surfactante che va a ricoprire la superficie dell’epitelio dei bronchi e degli alveoli polmonari.

Leggi anche:

• Capacità massima dello stomaco: si può “mangiare fino a scoppiare”?
• Stomaco: anatomia e funzioni in sintesi
• Differenza tra ventilazione polmonare e alveolare: spazio morto anatomico e fisiologico

Il percorso dell’aria dentro il nostro corpo

1. L’aria entra nel naso dalle narici e percorre le cavità nasali tappezzati internamente dal muco che ha la funzione di inumidire l’aria e di trattenere microbi e polvere. E’ possibile inspirare con la bocca, azione che si compie normalmente quando si è molto raffreddati, ma in questo caso viene a mancare la funzione di protezione da microbi e polvere.
2. Le pareti delle cavità nasali sono fittamente intrise da capillari sanguigni e rivestite di piccoli peli: l’aria viene riscaldata a contatto con i capillari e filtrata dai peli.  L’aria entra poi nella faringe, un organo che nella parte inferiore comunica, posteriormente con l’esofago e anteriormente con la laringe. La faringe è anche un organo dell’apparato digerente e in essa l’aria e il cibo possono essere presenti contemporaneamente.
3. Attraversata la laringe, l’aria passa nella trachea un tubo flessibile cosparso internamente di ciglia che muovendosi dal basso verso l’alto contribuiscono ad espellere eventuali impurità e corpi estranei.
4. L’aria passa nei bronchi, nei bronchioli e negli alveoli.
5. Nell’alveolo polmonare avvengono gli scambi gassosi fra aria e sangue. L’insieme dei 300 milioni di alveoli polmonari costituisce i polmoni, organini spugnosi ed elastici.
6. L’aria compie a ritroso il percorso per poi venire espulsa all’esterno dell’organismo.

Leggi anche:

• Lobectomia polmonare: tecnica chirurgica, conseguenze, complicanze
• Differenza tra lobectomia, pneumonectomia, segmentectomia e resezione atipica
• Lobectomia: significato e cause dell’asportazione chirurgica del lobo
• Differenze tra respiro normale e patologico
• Respiro patologico: le alterazioni del ritmo respiratorio normale
• Respiro di Biot ed apnee: caratteristiche e cause patologiche e non patologiche
• Respiro di Cheyne-Stokes: caratteristiche e cause patologiche e non patologiche
• Respiro di Kussmaul: caratteristiche e cause
• Respiro di Falstaff: caratteristiche e cause
• Parametri della spirometria: capacità, volumi, rapporti e flussi
• Broncoscopia polmonare con biopsia: a cosa serve, fa male, è pericolosa?
• Asma bronchiale in bambini e adulti: cause, sintomi e cura
• Bronchi polmonari: anatomia, posizione e funzioni in sintesi
• Bronchioli e ramificazioni dell’albero bronchiale: anatomia e funzioni
• Bronchioli terminali: anatomia, posizione e funzioni in sintesi
• Polmoni: differenza tra funzioni respiratorie e non respiratorie
• Surfattante, compliance polmonare, alveoli, composizione e funzioni
• Differenza tra vie aeree superiori ed inferiori
• Differenza tra pneumociti di tipo I e di tipo II
• Diramazioni delle vie aeree inferiori: spiegazione e schema
• Bronchiolite in neonati e bambini: sintomi, cause, è pericolosa?
• Bronchiolite nei bimbi: mortalità, pericoli, complicazioni e durata
• Bronchiolite nei bambini: quando chiamare il medico?
• Bronchiolite nei bambini: qual è la migliore terapia?
• Drenaggio toracico (toracostomia): a che serve, quando si rimuove
• Valvola di Heimlich: com’è fatta, a che serve e come funziona
• Versamento pleurico, scompenso cardiaco, neoplastico, conseguenze
• Chilotorace: cause, sintomi e trattamento
• Empiema pleurico, subdurale, della colecisti: cause e cure
• Differenza tra empiema ed ascesso
• Emotorace (sangue nella cavità pleurica): sintomi, cause e cura
• Idrotorace: cause, patologie, sintomi, diagnosi e cure
• Embolia polmonare: massiva, diagnosi, da tumore, terapia
• Polmoniti nosocomiali: cause, terapie e linee guida ATS
• Polmonite interstiziale, atipica, senza febbre: sintomi e cure in bimbi ed adulti
• Polmonite in bimbi ed adulti: quando chiamare subito il medico
• Polmonite in bimbi ed adulti: quando diventa davvero pericolosa
• Gabbia toracica: dove si trova, a che serve e da cosa è composta
• Differenza tra costola incrinata e rotta
• Frattura costale multipla, volet costale e pneumotorace
• Cos’è una costa? Differenza tra costole e coste
• Costola rotta (frattura costale): sintomi, diagnosi e terapia
• Costola incrinata: sintomi, terapia e tempi di recupero
• Differenza tra costole e vertebre
• Differenza tra ipossiemia, ipossia ed anossia
• Differenza tra ipossiemia e ipercapnia
• Differenza tra insufficienza respiratoria di tipo 1 e 2
• Crisi respiratoria acuta e rischio di morte: cosa fare?
• Fischio all’orecchio (acufene): significato, cure, quando è pericoloso
• Labirintite e vertigini: sintomi, cause e terapie
• Sindrome di Ménière e vertigini: sintomi, cause e cura
• Problemi all’orecchio e perdita dell’udito: cause, sintomi e cure
• Orecchio: a che serve e come funziona?
• Quali frequenze riesce ad udire l’orecchio umano?
• Orecchio esterno: anatomia e funzioni in sintesi
• Orecchio medio: anatomia e funzioni in sintesi
• Orecchio interno: anatomia e funzioni in sintesi
• Otite esterna acuta: cause, sintomi e rimedi
• Tappo di cerume: perché si forma e come si elimina
• Sordità improvvisa: quali possono essere le cause e le terapie?
• La perforazione traumatica del timpano: sintomi e cura
• Otosclerosi cocleare: sintomi, cause, gravidanza ed intervento
• Mastoidite, cos’è e dove si trova il mastoide?
• Dove si trovano le corde vocali: anatomia e funzioni in sintesi
• Polipi, noduli e granulomi delle corde vocali: cause, sintomi e cure

Lo staff di Medicina OnLine

Se ti è piaciuto questo articolo e vuoi essere aggiornato sui nostri nuovi post, metti like alla nostra pagina Facebook o seguici su Twitter, su Instagram o su Pinterest, grazie!