APPARATO RESPIRATORIO

La Respirazione
La respirazione, nel senso più ampio, comprende i seguentiprocessi:

passaggiodell'aria attraverso le vie respiratorie sino agli alveoli polmonari
passaggioal sanguedell'ossigeno
trasportodell'ossigeno attraverso il sanguee sua distribuzionea tutto l'organismo
utilizzazionedell'ossigeno (O2) da parte delle cellule
produzione cellularedi anidride carbonica
trasportoattraverso il sanguedell'anidride carbonica
passaggiodell'anidride carbonica dal sangueagli alveoli polmonari
espulsionedell'aria dai polmoni

I processi di utilizzazione dell'ossigeno e di produzione di anidride carbonicacostituiscono la respirazione cellulare(qui non esaminati).

Organi fondamentalidell'apparato respiratorio sono i polmonie le vie respiratorie(→ 1). Queste partono dal nasoe sono costituite da una serie di condotti che, dopo essersi abbondantemente ramificati, terminano negli alveoli polmonari, detti anche "celle respiratorie", poiché in essi avviene lo scambio gassosotra il sanguee l'aria respirata. La loro superficie (→ 2) è vascolarizzata da numerosissimi capillariprovenienti dall'arteria e dalle vene polmonari.
L'ariain arrivo agli alveoli polmonarideve essere sprovvista di particelle in sospensioneed avere temperatura e umidità adeguate e composizione chimica costante. In caso contrario si altererebbe lo stato del mezzo interno.
Nel tortuoso tragitto percorso per giungere negli alveoli polmonari, l'aria si libera in effetti delle impurità, si umidifica e si riscalda, mentre i movimenti respiratoricontribuiscono a compensarne qualsiasi anomalia.

Le vie respiratoriepartono, come si è detto, dal naso, le cui aperture esterne, le narici, possono dilatarsi e restringersiin virtù degli annessi muscoli mimici (muscoli trasversali delle narici).
Nella cavità nasale, la mucosa respiratoriadepura l'aria, eliminando il pulviscolo atmosferico mediante il movimento delle cigliadi cui sono fornite le cellule cilindriche che la costituiscono. Inoltre, essendo riccamente vascolarizzata, essa fa sì che l'aria inspirata sia riscaldata ad una temperatura vicina a quella corporea. Attraverso le coaneil naso comunica con la faringe, organo comune sia all'apparato respiratorio sia a quello digerente.
Alla faringe seguono la laringe e la trachea.
La primaè un organo dotato di motilità: può dunque compiere movimenti, per lo più in senso verticale, dovuti alla respirazione, alla deglutizione, all'estensione e alla flessione del collo.
La seconda, costituita da una serie di 16-20 anelli cartilaginosi sovrapposti ma incompleti, è tappezzata internamente da tessuto epiteliale ciliato.

La trachea, all'altezza della quarta vertebra toracica, si biforcanei due grossi bronchi, o bronchi extrapolmonari, che, attraverso un avvallamento detto ilo, penetrano nel corrispondente polmone e prendono a suddividersi in numerose ramificazioni, il cui complesso costituisce l'albero bronchiale.
La struttura dei grossi bronchiè simile a quella della trachea poiché formati anch'essi da anelli cartilagineiimmersi nel tessuto connettivo.

Nei bronchi intrapolmonarila porzione cartilaginea è costituita da placche, disposte regolarmente su tutta la superficie del bronco, che diminuiscono di grandezza e di numeroa mano a mano che il calibro dei bronchi si riduce, finché scompaiononei bronchi che hanno calibro inferiore al millimetro. Anche la mucosa si modificanei piccoli bronchi; qui, infatti, anziché da epitelio pluristratificato, essa è costituita da epitelio ciliato cilindrico monostratificato.
I bronchi penetrano nei polmoni: sono, questi, due organi che occupano la cavità toracicadelimitando uno spazio centrale, il mediastino, in cui ha sede il cuore.
I polmoni sono ricoperti da una membrana sierosa a doppia paretedi cui una, la pleura viscerale, aderisce alla superficie polmonare e l'altra, la pleura parietale, si dispone sulla superficie interna della cavità toracica (→ 3). Fra le due pareti si trova un sottilissimo strato di liquido, il liquido pleurico, che mantiene lubrificate le paretidei foglietti pleurici, facilitando in tal modo i movimenti di espansione e di contrazione durante la respirazione. Se, per qualsiasi causa, penetra dell'aria nella cavità pleurica, si determina uno pneumotorace: di conseguenza si riduce notevolmente l'attività polmonareper la diminuzione di volume e di pressione del polmone stesso.
Si deve comunque rilevare che se lo pneumotoraceè relativo a un solo lato può essere ben tollerato; anzi nella tubercolosilo si provoca come terapia(pneumotorace artificiale, (→ 4), affinché un polmone si affatichi il meno possibile.

Fisiologia della respirazione

I polmoni sono organi molto elastici, capaci quindi di espandersi e contrarsi. Al momento dell'espansione, nei polmoni viene immessa aria; nella fase di compressione, l'aria viene espulsa. L'insieme di questi due movimenti prende il nome di atto respiratorioe questo è suddiviso in due fasi: l'inspirazione e l'espirazione.
Durante l'inspirazionesi ha un aumento di volume della capacità toracicadovuto alla contrazione dei muscoli inspiratori. Tra questi, forse il più importante, è il diaframma, che, contraendosi, si abbassa e così, provocando un aumento della capacità toracica e una diminuzione della pressione nella stessa, permette l'ingresso dell'aria nei polmoni(→ 1). I muscoli intercostali esterni, contraendosi, provocano un innalzamento e uno spostamento in fuori dello sterno e delle costole, il che permette un aumento dei diametri anteroposteriore e trasverso del torace.
Da notare che nella donnai movimenti delle costole hanno importanza maggiore nella respirazione che nell'uomo, in cui assume maggior rilievo la funzione del diaframma. Si usa dire che la respirazione nelle donne è prevalentemente costale, mentre nell'uomo è di tipo diaframmatico o addominale.
La fase espiratoriaè di norma passivae determinata dal rilasciamento dei muscoli prima contratti; in seguito a ciò la capacità toracica diminuisce e l'aria può fuoriuscire dai polmoni.
La quantità di aria immessa ed emessa durante un atto respiratorio normale è di circa 500 cm³ (aria corrente), ma essa può aumentare notevolmente in particolari condizioni. Così, in un'inspirazione forzata può essere introdotto un volume di aria di circa 2000-3000 cm³ (riserva inspiratoria), mentre in un'espirazione forzata può essere emesso un volume di aria di circa 1000 cm³ (riserva espiratoria). La somma dei volumi di aria corrente sia della riserva inspiratoria sia della riserva espiratoria viene detta capacità vitale dei polmonied è di circa 4000-4500 cm³.

In un individuo adulto normale gli atti respiratori sono circa 16 al minuto; diminuiscono di poco nella donna e sono molto numerosi nel neonato che ne presenta circa 60-70. Il numero aumenta quando si compie un lavoroed è più elevato in individui a sistema muscolare sviluppato, per esempio negli atleti, meno elevato in individui obesi.
Il controllo dell'attività respiratoriaè esercitato nel centro respiratoriosituato nel bulbo(→ 4). Da questo hanno origine impulsi nervosiche si portano alle corna anteriori del midollo spinale e quindi, mediante i nervi spinali, arrivano ai muscoli inspiratorie ne provocano la contrazione in seguito alla quale si ha l'inspirazione.
Si deve osservare che solo in questa fase il centro bulbare entra in azione, mentre l'espirazioneè provocata semplicemente dalla diminuzione del volume della gabbia toracica.
Il centro respiratorioè influenzato dallo stato di distensione o di retrazione del polmone. Durante l'espirazione, lo stato di retrazione dei polmoni genera impulsi nervosi che eccitano il centro respiratoriodove hanno origine gli impulsi che provocano l'inspirazione. Il centro respiratorio è regolato anche dalla quantità di anidride carbonica presente nel sangue. Nel sangue deve esistere una determinata concentrazione di anidride carbonicaperché il centro respiratorio possa funzionare bene. Un aumento della concentrazione di anidride carbonica nel sangue, dovuta ad un aumento della sua concentrazione nell'aria, provoca un eccitamento del centro respiratorio, con conseguente aumento della frequenza del respiro.

Una concentrazione dell'anidride carbonica nell'aria, superiore al 9%, inibisce però il centro respiratorioe provoca disturbi alla respirazione.
Maggiore importanzahanno i recettori sensibili alla diminuzione dell'ossigeno nel sangueche stimolano, anche per via riflessa, il centro respiratorio.
Un importante meccanismoè quello che in ciascuna inspirazione limita il grado di espansione del torace. Vi sono recettori sensibili alla pressione nei polmoni, che si scaricano a mano a mano che progredisce il movimento inspiratorio. Questi impulsi giungono, per mezzo dei nervi vaghi, al centro respiratorio e lo inibiscono: viene così interrotta l'inspirazionee sopravviene passivamente l'espirazione.
Si deve comunque rilevare che se lo pneumotoraceè relativo a un solo lato può essere ben tollerato; anzi nella tubercolosilo si provoca come terapia(pneumotorace artificiale, (→ 4), affinché un polmone si affatichi il meno possibile.

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