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
2.2
2.3
2.4
Naso
Seni paranasali
Faringe
Laringe
3. Vie respiratorie inferiori:
3.1
3.2
3.3
3.4
Trachea
Bronchi
Alveoli
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.
Laringe
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.
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.