IV CORSO DI AGGIORNAMENTO
MULTIDISCIPLINARE PEDIATRICO
(Confronto tra specialisti e pediatri di base)
Distretto broncopolmonare:
anatomofisiopatologia e terapia topica
dott. Fulvio Esposito
direttore Pneumologia Pediatrica
AORN Santobono-Pausilipon
Le strutture del distretto
broncopolmonare
1)
2)
3)
4)
5)
Trachea
Bronchi
Bronchioli
Dotti alveolari
Alveoli
(2)
(1)
(3)
(5)
(4)
Distretto Broncopolmonare
• Tratto tracheo-bronchiale
• Tratto bronchiolo-alveolare
Tratto tracheobronchiale
•
•
•
•
Trachea (extra ed intratoracica)
Bronchi principali (destro e sinistro)
Bronchi lobari
Bronchi segmentari
La suddivisione dei vari bronchi avviene per via
dicotomica ed, a seconda dell’area polmonare, sono
necessarie 15 - 25 divisioni prima di giungere al
bronchiolo
Tratto bronchiolo-alveolare
•
•
•
•
•
Bronchiolo (3-4 suddivisioni)
Bronchioli terminali (1 suddivisione)
Bronchioli respiratori (2 suddivisioni)
Dotti alveolari (9 generazioni)
Sacchi alveolari (unità terminale)
Anatomia microscopica
Le pareti bronchiali presentano tre strati:
1) mucosa
2) sottomucosa
3) fibrocartilagineo che comprende anche
la muscolatura liscia
Epitelio bronchiale
Esso comprende 8 citotipi:
1) cellula ciliata
2) cellula calciforme (mucina)
3) cellula di Clara (film acquoso)
4) cellula sierosa
5) cellule basali
6) cellule intermedie
7) cellule dall’orletto a spazzola
8) cellule endocrine
Epitelio ciliato
• Le vie aeree sono rivestite da un
epitelio cilindrico pseudostratificatociliato, che ha la funzione di far
progredire il muco dalla periferia
delle vie aeree verso la glottide.
• Oltre a svolgere un ruolo di barriera
protettiva le cellule epiteliali ciliate
possono rilasciare mediatori capaci di
modulare attività biologiche:
a) reazioni infiammatorie;
b) processi riparativi e cicatriziali;
c) contrazione dei muscoli lisci
bronchiali.
Gli alveoli polmonari
• Gli alveoli sono costituiti da un epitelio formato
da pneumociti di I e II tipo che poggiano su una
sottile lamina basale e sugli endoteliociti dei
capillari polmonari.
• Il
rivestimento
epiteliale
è
costituito
prevalentemente dal citoplasma appiattito dei
pneumociti di tipo I, connessi da giunzioni
particolarmente strette per prevenire il
passaggio di liquidi dall’interstizio nel lume
alveolare.
Pneumociti II° tipo
• Tra i pneumociti di tipo I si osservano altri elementi cellulari
che sporgono nel lume alveolare (pneumociti di tipo II).
• Questi sono caratterizzati dalla presenza di numerosi granuli
citoplasmatici che prendono il nome di "corpi lamellari“ e
contengono il surfattante alveolare, un particolare materiale
fosfolipidico con funzioni tensioattive.
• I pneumociti di tipo II sono inoltre dotati di capacità
riparativa poichè, in caso di lesioni dell’epitelio alveolare,
possono differenziarsi in pneumociti di tipo I.
Il circolo polmonare e bronchiale
• Il circolo polmonare consente gli scambi
gassosi e nutre anche i bronchioli
respiratori
• Il circolo bronchiale provvede alla
nutrizione dell‘intero albero bronchiale
sino ai bronchioli terminali.
Il circolo polmonare
• L’arteria polmonare nasce dal
ventricolo destro e si ramifica in
maniera dicotomica
asimmetrica, seguendo il
decorso delle vie aeree, sino a
generare la fitta rete
anastomotica capillare alveolare.
• Le vene polmonari che
raccolgono il sangue ossigenato
proveniente dai polmoni
sboccano nell’atrio sinistro in
numero di quattro.
Bronchioli respiratori e dotti
alveolari
L’insieme del bronchiolo
respiratorio, degli alveoli e dei
capillari costituiscono l’acino
polmonare che rappresenta
l’unità fondamentale anatomo
funzionale del polmone
Alveolo
Dotto
alveolare
Fisiopatologia del distretto
broncopolmonare
• Funzione respiratoria
(ventilazione, perfusione, scambio gassoso)
• Meccanica respiratoria
(inspirazione, espirazione)
Funzione respiratoria
La respirazione è una funzione vitale dell’organismo
nella quale si realizzano due eventi fisiologici:
1. Penetrazione di aria negli alveoli (ventilazione)
2. Scambio gassoso a livello alveolo capillare con
conseguente ossigenazione del sangue arterioso
ed eliminazione di CO2 attraverso l’aria espirata.
Ventilazione
Esiste una ventilazione esterna ed una ventilazione alveolare.
La ventilazione esterna è la quantità di aria, misurata alla
bocca, che viene inspirata ed espirata in 1 min.; essa è uguale
al prodotto tra volume corrente e frequenza respiratoria
Adulti: 500cc x 12-15 = 6-8 l/m’
La ventilazione alveolare (aria utilizzata ai fini degli scambi
gassosi) è uguale al volume corrente meno lo spazio morto
moltiplicata la frequenza respiratoria
Adulti: (500cc – 150cc) x 12-15 = 4,2-4,5 l/m’
Perfusione
Poiché la pressione media dell’arteria polmonare è di circa
15mmHg e la resistenza nella circolazione polmonare è un
1/10 di quella sistemica, la circolazione polmonare ha una
grande capacità di riserva dovuta alla grande distensibilità
del letto vascolare polmonare ed all’utilizzazione della
capacitanza di vasi non in funzione.
Rapporto ventilazione/perfusione
Durante la ventilazione l’aria non si distribuisce in maniera
uniforme.
Ad alti volumi polmonari le basi si espandono più degli apici
mentre, a bassi volumi polmonari, la ventilazione sarà
indirizzata prevalentemente alle porzioni superiori.
Anche la perfusione è maggiore alle basi rispetto agli apici,
pertanto, normalmente le zone più ventilate sono anche quelle
più perfuse.
Scambio gassoso
La principale funzione dell’apparato respiratorio è quella
di fornire un adeguato scambio dei gas:
eliminare CO2 ed introdurre O2
La pressione di biossido di carbonio (PaCO2) nel sangue
arterioso è direttamente proporzionale alla produzione di
CO2 da parte dei vari tessuti ed organi ed è inversamente
proporzionale alla ventilazione alveolare (VA).
La V.A. rappresenta la differenza tra la ventilazione
per minuto (quantità di gas che entra ed esce dal polmone
in un minuto) e lo spazio morto ventilatorio (la porzione
della ventilazione per minuto che non contribuisce allo
scambio gassoso)
Scambio gassoso
Lo scambio gassoso avviene a livello della membrana alveolo
capillare per un meccanismo di diffusione passiva secondo
gradiente di concentrazioni.
Il gradiente per l’O2 agisce in senso alveolo sangue;
Il gradiente per la CO2 in senso sangue alveolo
Le concentrazioni dei gas disciolti nel sangue arterioso
vengono espresse come pressioni parziali: PaO2 e PaCO2
I valori normali nel sangue arterioso sono:
PaO2 85-100mmHg
PaCO2 33-44mmHg
Trasporto dei gas nel sangue
L’ossigeno nel sangue viene trasportato in massima parte
legato all’emoglobina (Hb) e solo in piccola parte disciolto.
La saturazione in O2 dell’Hb dipende dalla pressione parziale
del gas che è del 97% nel sangue arterioso e del 75% nel
sangue venoso.
La cessione di O2 da parte dell’Hb avviene secondo una
caratteristica curva di dissociazione
La CO2 viene trasportata in forma disciolta come carbonati o
legata alle proteine. La sua solubilità è di 20 volte superiore a
quella dell’O2.
Meccanica della respirazione
Schematicamente l’apparato respiratorio consiste in un
apparecchio di scambio dei gas (la superficie alveolo capillare), una pompa (i polmoni e la parete toracica)
ed un generatore nervoso che controlla la pompa mediante
un sistema complesso di connessioni afferenti ed efferenti.
La struttura polmone-parete toracica rappresenta un
sistema in equilibrio elastico fra due forze opposte:
- l’elasticità polmonare che tende a collassare l’organo
- l’elasticità delle strutture osteo-muscolari che tendono
ad allargare il torace
La risultanza di questo equilibrio è una pressione intrapleurica negativa che è di -2,5 cm/H2O alla base e di
-10 cm/H2O all’apice polmonare.
Meccanica ventilatoria
La meccanica ventilatoria prevede due fasi:
• INSPIRAZIONE
• ESPIRAZIONE
Inspirazione
La inspirazione è una fase attiva che richiede contrazione
dei muscoli inspiratori(diaframma, intercostali, addominali)
e determina un aumento di volume della gabbia toracica.
Questo aumento si realizza sia in senso antero-posteriore
per sollevamento delle coste che in senso longitudinale per
abbassamento del diaframma.
Durante l’inspirazione la pleura viscerale segue la pleura
parietale per cui alla caduta della pressione intrapleurica
segue la caduta della pressione intralveolare
Si realizza così un gradiente pressorio fra aria esterna ed
aria alveolare che crea un flusso d’aria dalla bocca agli
alveoli
Espirazione
L’espirazione è una fase passiva in cui si ha il ripristino
dell’equilibrio elastico (al termine dell’espirazione) senza
alcuna contrazione dei muscoli.
Il ritorno nella posizione di equilibrio elastico e l’aumento
della pressione intralveolare che si realizza alla fine della
inspirazione determinano il passaggio d’aria dagli alveoli
alla bocca.
Si ha contrazione dei muscoli espiratori quando vi è uno
aumento della ventilazione esterna per aumento della
frequenza, nello sforzo, nelle manovre di espirazione
forzata, durante la tosse.
Terapia Inalatoria
La terapia aerosolica permette la
somministrazione di farmaci
direttamente nelle vie respiratorie.
Terapia Inalatoria
Consente:
Stessi effetti farmacologici di altre somministrazioni
Minor dosaggio
Minori effetti collaterali
Terapia Inalatoria
L’aerosol è costituito da particelle
solide e/o gocce di liquido che
attraverso la bocca ed il naso
penetrano nelle vie respiratorie.
Terapia Inalatoria
La sedimentazione delle
particelle è legata alle loro
dimensioni (MMAD).
Il diametro ideale perché le
goccioline raggiungano tutto il
tratto respiratorio è compreso
tra 0.5 - 5 micron.
Le particelle con diametro
grande sono assorbite dal
primo tratto respiratorio, solo
quelle più piccole raggiungono
bronchioli ed alveoli.
Diffusibilità delle particelle
MMAD//µ
µm
Alte vie
Bronchi
Polmone
profondo
>10
SI
NO
NO
10-7
SI
NO
NO
6-4
+/-
SI
NO
3-2
NO
SI
+/-
1
NO
NO
SI
Terapia Inalatoria
NEBULIZZAZIONE
NEBULIZZATORI
ELETTRICI
ELETTRICI
A COMPRESSORE
ELETTRICI
A ULTRASUONI
DEVICES
PREDOSATI
DEVICES
PRESSURIZZATI
POLVERI
Soluzione o sospensione
SOLUZIONE
SOSPENSIONE
Capacità di mantenere costante nel
tempo il DAMM ottimale delle
particelle
•Elevata precisione di dosaggio grazie
alla concentrazione costante
•Semplice utilizzo del farmaco
(la soluzione non deve essere agitata
prima dell’uso)
•Fine micronizzazione delle particelle
erogate, con migliore veicolazione
nelle vie aeree inferiori
•Tendenza
alla formazione di
macroaggregati
e,
quindi,
all’erogazione di particelle con
DAMM non ottimale
•Formazione di precipitato durante
l’aerosolizzazione
con
mancata
erogazione di parte del principio
attivo
•Minore
praticità
d’uso
(la
sospensione deve essere agitata prima
dell’uso)
•Insufficiente micronizzazione delle
particelle erogate, con conseguente
ridotta veicolazione nelle vie aeree
inferiori
Caratteristiche ottimali
DAMM < 3 micron
(Aria e Ultrasuoni)
EROGARE 3 ml IN < 6 minuti
(Aria e Ultrasuoni)
FLUSSO > 6-8 Litri/minuto
(Aria)
Consigli pratici
La mascherina è consigliabile per
infiammazioni delle prime vie aeree come
riniti e la sinusite e quando si fa l’aerosol
bimbi più piccoli;
le
le
ai
La mascherina deve essere tenuta il più
possibile aderente al viso;
Il boccaglio va utilizzato quando si curano le
infiammazioni delle vie aeree inferiori come la
bronchite e l’asma, facendo bene attenzione a
non respirare con il naso;
Consigli pratici
•
La quantità di liquido nell’ampolla non dovrebbe
superare i 4 - 5 ml;
•
Quando si fa l’aerosol, tenere il busto eretto per
non limitare l’inspirazione;
•
Non usare farmaci in “sospensione” con i
nebulizzatori a ultrasuoni o accertarsi (foglietto
illustrativo) che il farmaco possa essere utilizzato
con questo tipo di apparecchi
Consigli pratici
• L’aerosol non deve durare più di 10 minuti
• Sciacquare la bocca dopo la terapia
• Dopo l’uso sciacquare l’ampolla con acqua
senza usare detersivi
GRAZIE