L’apparato respiratorio

Didascalia alternativa:

queste vie in due porzioni 1 porzione di conduzione consente il transito dell'aria ed è costituita da cavità nasale, bocca, naso, faringe, larunge, trachea, bronchi e bronchiali, 2 porzione respiratoria comprende i tessuti polmonari dove ha luogo lo scambio di gas (alveoli) Naso Cavità nasale Cornetti nasali Vestibolo nasale. Faringe Laringe Epiglottide Cartilagine tiroide Cartilagine cricoide - Corde vocali Trachea Sprone tracheale- Bronchi principali Bronco segmentate Polmone destro Lobo superiore Scissura orizzontale- Scissura obliqua Lobo medio Lobo inferiore Diaframma Tessuto connettivo Rete capillare alveolare. Sacche alveolari Dotto alveolare Ghiandola mucipara mucosa Cavita orale Esofago Superior Inferiori- Bronchi lobari Arteriola polmonare Alveoli Venula polmonare Lume Polmone sinistro Lobo superiore Apex polmonare sinistro. Scissura obliqua Incisura cardiaca Lingula polmonare Lobo inferiore L'aria entra nell'apparato respiratorio attraverso la cavità orale o le aperture nasali, che si uniscono a livello della naso-> filtro naturale che riscalda e umidifica l'aria faringe condotto dotato di una parete muscolare che costituisce una via de transito sia per il abo sia per l'aria La laringe possiede un rivestimento di segmenti cartilaginei rivestiti di mucosa e tenuti insieme da muscolatura liscia È inoltre l'organo della fonazione e accoglie le corde vocal. L'apertura superiore della laringe è delimitata dall'epiglotude, una struttura cartilaginea molto elastica che può sollevarsi e abbassarsi quando si abbassa, per esempio durante la degluzione, l'epiglotude impedisce al cibo di passare dalla faringe nelle vie aeree La trachea ha un diametro di circa 2 cm e una lunghezza di 10-12 cm circa Ha delle pareti rigide grazie agli anelli cartilagine. La trachea si ramifica in due bronchi, ognuno dei quali porta a un polmone Nei polmoni i bronchi si ramificano prima in cinque bronchi lobari, e poi di nuovo, ripetutamente, formando una struth ra ad albero di vie respiratorie più piccole che si estendono a tutte le regioni del polmoni Le ramificazioni più sotuli sono prive di rinforzo cartilagineo e sono dette bronchioli Le ramificazioni più fini dei bronchioli terminano in alveoli che costituiscono il punto di arrivo finale delle vie respi ratorie Gli alveoli, piccoli sacchetu cavi con pareu molto sotuli, sono le strutture in cui avviene lo scambio gas= Soso Gli alveoli sono rivestiti dai capillari sanguigni, qui avvengono gu scambi gassosi tra l'endotelio dei vasi e l'alveolo Gli alveoli sono im= mersi in un tessuto connetuvo abbastanza elastico, chiamato storma, che li sostiene e conferisce forma e consistenza ai polmoni La somma della superficie degu alveoli è pari a circa 70m² L'aria contenuta nell' alveolo e il sangue che scorre nei capillari sono separati da un sottilissimo strato di tessuto I POLMONI SONO RIVESTITI DALLE PLEURE I polmoni umani sono due organi a forma de cono dalla consistenza spugnosa contenuti nella cavità toracica e racchiuSI nella gabbia toracica Posteriormente si estendono dalle clavicole fino al diaframma, un muscolo a cupola che delimita la cavità` foracica, anteriormente si appoggiano alle coste La porzione inferiore, più ampia, è detta base, quella superiore, più ristreta, e chiamata apice Il polmone sinistro presenta una cavità, la fossa cardia ca, in cui trova posto il cuore, per questo motivo è più piccolo del polmone destro di circa il 10% Profondi solchi dividono i polmoni in lobi, tre nel polmone destro e due in quel lo sinistro, cascuno dei quali accogue un bronco lobare ed e' diviso in seg= menti più piccoli contenenti ognuno un'arteriola, una piccola vena e la ra= mificazione di un bronchiolo che termina in un gruppo di alveou Esternamente ogni polmone e rivestito da una doppia membrana chiamata pleura la pleura Viscelare aderisce alla superficie esterna del polmone, mentre la pleura parietale aderisce alla parete toracica le due pleure delimitano una cavità pleurica al cui inter= no è presente un sotule strato di fluido lubrificante in questo modo le due pleure possono savolare e scorre= re l'una sull'altra durante i movimenti respiratori LIQUIDO PLEURICO->Tra le due pleure LE SECREZIONI DEL TRATTO RESPIRATORIO I polmoni producono due tipi di secrezioni importantissime per la ventilazione •Il muco Viscoso viene prodotto dalle cellule delle vie aeree inferiori ha lo scopo di intrappolare particelle, detri ti e microrganismi che vengono inalate con l'aria Il muco viene prodotto da cellule caluformi e viene porta to verso l'alto da delle agua Il muco può essere espettorato o digerito Il fumo della sigareHa tende a bloc care le agua, questo causa la classica tosse del fumatore •Il surfactante polmonare e' una miscela de fosfolipide e lipoproteine, e' una molecola anfipatica, cioè formata da una parte idrofila e una idrofobica Questo agisce sulla superficie degu alvedi, lubrificandou, consentendogu de non collassare e di espandersi durante l'inspirazione La meccanica della respirazione LA VENTILAZIONE POLMONARE La ventilazione polmonare è il flusso d'aria che si crea tra l'ambiente esterno ei polmoni La ventilazione comprende due fasi 1 l'inspirazione, durante la quale l'aria entra nei polmoni, 2 l'espirazione, durante la quale l'aria esce dai polmoni L'inspirazione inizia con la contrazione del diaframma, che si appiatusce e si ab= bassa espandendo la cavita' toracica Durante l'inspirazione i polmoni si espando- no In seguito si contraggono i muscole intercostali esterni, che trascina no le Coste verso l'alto e verso l'esterno ampliando il torace Quando i polmoni si es= pandono, l'aria che si trova al loro interno si trova a occupare un volume maggiore, cosicche la sua pressione diminuisce, all'interno del polmoni quindi si crea una pressione negativa, inferiore a quella atmosferica L'espirazione ha inizio quando il diaframma e i muscol intercostali esterni si rilascia= no a causa del ritorno elastico della parete toracica e del polmoni, che tendono naturalmente a ritornare alle condizioni iniziali dopo essere stati <stirati >> Quando il volume polmonare diminuisce, la pressione all'interno degu alveoli aumenta e l'aria fluisce verso l'esterno, dove la pressione e' minore Nei pol= moni resta una quantita' d'aria residua (non possono mai rimanere vuoti) che non viene scambiata con l'esterno L'inspirazione è un processo attivo, l'espirazione e' un processo passivo Durante il respiro forzato l'espirazione diventa attiva grazie all'azione del muscol intercostali interni Se la cavità toracica viene perforata, per esempio da una ferita, si verifica uno pneumotorace, cioè un accumulo di aria nella cavità pleurica I VOLUMI POLMONARI I fisiologi suddividono i volumi d'aria che i polmoni possono contenere • volume corrente-> normale quantità d'aria scambiata durante la respirazione, • volume di riserva inspiratorio -> volume d'aria che si può` ancora introdurre forzatamente dopo un' in spirazio ne normale • volume di riserva espiratorio → quantità massima di aria che può essere espulsa forzatamente dopo un'espira Zione a riposo • volume residuo →> aria che rimane nei polmoni dopo un'espirazione forzata La spirometria e' il test più comune per misurare i volumi di aria inspirata ed espirata, la persona respira attra verso un boccaguo, un misuratore di flusso elettronico valuta i volumi di aria, e un computer calcola e visualiz za i dati La capacita respiratoria corrisponde alla somma di più volumi capaceta vitale -> somma del volume corrente, di riserva inspiratorio e espiratorio; costituisce la massima quantità di aria che un individuo può far entrare e usare dai polmoni partendo da un'inspirazione for= zata e arrivando a un'espirazione forzata capacta polmonare-> corrisponde alla capacità vitale più il volume residuo, cioè al massimo volume di aria che può essere contenuta dai polmoni Con il termine ventilazione polmonare si intende la quantità di aria che entra nei polmoni in un minuto, e che corrisponde al prodotto della frequenza respiratoria per il volume corrente LA VENTILAZIONE È CONTROLLATA DAL SISTEMA NERVOSO L'aduvita respiratoria ha origine dal sistema nervoso centrale Il tronco encefalico controlla anche la profondi ta' e la frequenza del respiro, in base alle necessita` dell'organismo di assumere 02 e di eliminare CO2 Il ritmo di base del respiro viene generato normalmente nel centro in spiratorio da cui parte una serie di impulsi che si propaga lungo il diaframma e i muscoli intercostali esterni, in ne = scando l'inspirazione I neuroni del centro espiratorio normalmente restano inatuvi, mentre vengono atuvati durante la respirazione forzata, per esempio durante uno sforzo fisico Per adeguare la frequenza respiratoria alle necessità di scambio gassoso dei tessuti, I midollo allungato Ponte midollo spinale centn nervosi ricevono informazioni da recettori sensibili a diversi fattori, come la concentrazione di CO2 e 02, la pressione e il volume del sangue Il sangue e gli scambi dei gas respiratori LO SCAMBIO POLMONARE DI 02 E CO₂ Negu alveoli polmonarı le concentrazioni di 0₂ e CO2 sono abbastanza differenti l'aria che respiriamo contie ne poco CO₂ ed e' ricca di O₂ Nel sangue deossigenato che giunge ai capillari polmonari la concentrazione di CO2 e' elevata e scarseggia l'02 Queste differenze favoriscono la diffusione di -ossigeno dall'aria al sangue e il passaggio contrario de dossido de carbonio Un fattore importante che influisce sullo scambio di 0₂ e CO₂ è la superficie disponibile per lo scambio gassoso pertanto, qualsiasi malatia polmonare che riduca la superficie respiratoria, come l'enfisema, diminuisce la velouta degu scambi LO SCAMBIO SISTEMATICO DI 0₂ E CO₂ Nei capillari sistemice ha luogo lo scambio de 0₂ e CO₂ tra il sangue e le cellule dei tessuti di tutto il corpo La con= centrazione di 0₂ nel sangue che arriva nei capilları sistemia e`maggiore di quella all'interno delle cellule, ao è dovuto al fatto che le cellule consumano continuamente O2 per produrre ATP attraverso la respirazione cellulare L'O₂ diffonde dal sangue al liquido inter suziale, e da qui alle cellule Il CO₂ diffonde nella direzione opposta Poiche le cellule producono CO₂, la sua concentrazione all'interno dei tessuti e maggiore di quella del sangue dei capılları sistemia, il CO₂ diffonde dalle cellule al sangue attraverso il liquido intersuziale Il sangue deossigenato e carico di CO2 abbandona i capillari per immetersi nelle vene, raggiungere il cuore de stro e quindi i polmoni IL TRASPORTO DI O2 AVVIENE IN DUE MODI Nel plasma, si scogue una piccola frazione di 0₂, poiché l'ossigeno e' un gas poco solubile in acqua L'emoglobina (Hb) è una grande proteina a struttura quaternaria, composta da quattro catene poliproteinche (due catene alfa d e due catene beta B) uguali a due a due Ogni catena presenta delle strutture che prendo no il nome di eme (molecola organica che contiene ferro e che può legare l'ossigeno) Una molecola di emoglobina può legare quattro molecole du 0₂ La capacita dell'emoglobina de legare o rilasciare 02 dipende dalla concentrazione de questo gas quando è alta, come nei capılları polmonari, l'emoglobina si lega a grande quantità di 02 saturandosi completamente quando il sangue incontra concentrazioni di 0₂ inferiori, l'emoglobina rila sua gradualmente l'02, il quale diffonde nel plasma e da qui al liquido interstiziale fra le cellule La quantita' di ossigeno rila suata varia nei tessuti a seconda della concentrazione di O₂ l'emoglobina infatu rila sua più ossigeno nei tessul dove la concentrazione di 0₂ è minore Alin fattori che influenzano la quantita' di ossigeno rilasciata dall' emoglobina • CO2 -> quando in un tessuto molto atuvo è presente un'elevata concentrazione di CO2, l'emoglobina rilasua ossigeno più rapidamento, è quello che succede nei muscoli quando fai sport acidita-> durante l'attività fisica, i muscoli producono acido latuco, che promuove il rilascio de 0₂ temperatura →quando la temperatura è` più elevata aumenta anche la quantità di O2 rilascata dall'emoglo= bina, i tessuti atuvi producono più calore IL CO₂ È TRASPORTATO COME IONE HCO3 Il sangue deve anche raccoguere il CO2 prodotto dalla respirazione cellulare ed eliminario Il CO₂ è altamente solub! le e diffonde attraverso le membrane cellulari, spostandosi dai siti in cui viene prodotto al sangue dove la sua con centrazione e più bassa Solo una piccola parte del diossido de carbonio si trova di sciolto nel sangue, una pic cola quantita' si lega all'emoglobina ma la maggior parte reagisce con l'acqua grazie all'enzima anidrası car= bonica e si trasforma in acido carbonico (H₂CO3) Le molecole de acido carbonico si dissociano in ioni bicar= bonato (HCO3) e ioni idrogeno (H¹) secondo la seguente relazione reversibile. CO₂ + H₂O H₂CO3 H+ + HCO3 aumenta la concentrazione di ioni H+ a livello di tessuti vengono acidificati e il pH diminuisce La conversione in acido carbonico riduce la concentrazione di CO₂ nel sangue, facilitandone la diffusione dai tessuti ai globuli rossi Nei polmoni prevale la concentrazione di HCO3 in CO2 Poiché la ventilazione polmonare ab bassa la concentrazione di CO2 negli alvedu, il gas diffonde dal sangue agu alvedu, dove viene eliminato con l'espi= razione La concentrazione ematica di CO₂ si abbassa LA MIOGLOBINA È UNA RISERVA DI OSSIGENO Le cellule muscolari possiedono una propria proteina in grado de legare ossigeno, la mioglobina La mioglobina è costituita da una sola catena polipeptidica associata a una struttura ad anello contenente ferro che lega una molecola de O₂ Lamioglobina ha un'affinita' per l'ossigeno maggiore dell'emoglobina La mioglobina facuta la diffusione dell' 02 nelle cellule muscolari e lo fornisce quando la richiesta metabolica è alta e il flusso sanguigno viene interroto, per esempio a causa della contrazione muscolare Le principali patologic dell'apparats respiratoris LA SINDROME DA DISTRESS RESPIRATORIO L'incapacita' di produrre il surfactante in un neonato prematuro e' la causa principale di una grave insufficienza respiratoria chiamata sindrome da distress respiratorio (ARDS), si manifesta con gravi difficoltà respiratorie dovute allo sforzo eccessivo per riempire gu alvedu Nei casi più gravi, il neonato puo' morire per l'affaticamento del sistema core-polmoni o per mancanza di 0₂ LA FIBROSI CISTICA La fibrosi astica (o mucoviscidosi) e' una malaqua autosomica recessiva E' una malattia molto grave, un tempo si moriva intorno al 30 anni. È dovuta a un difetto del gene che regola il passaggio de sali e di acqua tra l'interno e l'esterno delle cellule di molte ghiandole dell'organismo il gene CFTR Riguarda diversi organi, tra cui il pancreas, in cui si formano delle asu c'e' una tendenza all'accumulo di muco e batteri che può portare anche ad infezioni letali A livello dell'apparato respiratorio il muco e' così denso che l'aria viene intrappolata nelle cavita bronchiali, mentre bat teri e virus si moltiplicano e creano centn d'infezione nelle aree polmonari che depositano il muco = ALTRE MALATTIE DELL'APPARATO RESPIRATORIO Le patologie dell'apparato respiratorio si possono distinguere in base all'organo colpito si parla di faringite, tra= cheite, bronconite, polmonite, pleurite L'enfisema e' una malatua che comporta un graduale peggioramento della funzionalità respiratoria Tra le sostanze che possono indurre questa patologia abbiamo l'amianto (provoca l'insorgenza di diversi tumori), l'o= zono e il fumo di sigaretta che predispone alla bronchite cronica