Apparato respiratorio: polmoni

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appunti del dott. Claudio Italiano

Il respiro

Ogni giorno respiriamo circa 20.000 volte. Tutto questo respiro non può accadere senza l'aiuto del sistema respiratorio, che comprende naso, gola, scatola vocale, trachea e polmoni. Con ogni respiro, prendi aria attraverso le narici e la bocca, ei polmoni si riempiono e svuotano. Quando l'aria viene inalata, le mucose del naso e della bocca scaldano e umidificano l'aria.Suddivisione dei bronchi
Sebbene non possiamo vederlo, l'aria che respiriamo è composta da diversi gas. L'ossigeno è il più importante per mantenerci in vita perché le cellule del corpo ne hanno bisogno per l'energia e la crescita. Senza ossigeno, le cellule del corpo morirebbero. Però col respiro espiriamo  fuori anche l'anidride carbonica o biossido di carbonio, prodotto di rifiuto, spesso assai difficile da espellere, per es. nei pazienti che soffrono di interstiziopatie.
Il biossido di carbonio è il gas di scarico che viene prodotto quando il carbonio è combinato con l'ossigeno come parte dei processi di produzione di energia del corpo. I polmoni e il sistema respiratorio consentono all'ossigeno presente nell'aria di essere trasportato nel corpo, consentendo anche al corpo di liberarsi del biossido di carbonio nell'aria espirata.

Nel caso di insufficienza respiratoria cronica, per esempio nei pazienti con broncopneumopatia cronica ostruttiva, si può avere un accumulo di biossido di carbonio, condizione questa che viene definita acidosi respiratoria. In questo caso è il rene che supplisce alla mancata funzione del polmone. Il rene elimina l'eccesso di biossido di carbonio sotto forma di bicarbonato. Accade però che nel paziente che soffre anche di insufficienza renale, si possono avere condizioni di grave ipercania. Questi pazienti necessitano pertanto di una ventilazione che avviene con impiego di un ventilatore del tipo b-level. I polmoni seguono alle prime vie aeree che hanno la funzione di riscaldare l'aria e liberarla dal pulviscolo atmosferico e dagli inquinanti, grazie al sistema di ciglia vibratili; inoltre nelle prime vie aeree esiste l'organo della vocalizzazione (laringe); viceversa il polmone è l l'organo deputato agli scambi gassosi, organo principale della respirazione che consiste, appunto, nell'introdurre aria ossigenata dentro il polmone  e liberare anidride carbonica dal sangue della periferia. Per garantire il circolo del sangue attraverso il polmone abbiamo la piccola circolazione, ad opera della pompa cardiaca e, precisamente, delle sezioni destre del cuore, quelle che lavorano a bassa pressione. Viceversa il cuore, ricevuto il sangue ossigenato nell'atrio di sinistra, attraverso le vene polmonari, lo spinge nel ventricolo sinistro e da qui nella grande circolazione, cioè nel corpo.

 

I polmoni

Essi occupano le due metà della gabbia toracica ma lasciano libero uno spazio mediano, detto appunto il "mediastino" in cui trovano alloggio degli organi importanti: il cuore, i nervi cardiaci, la vena azygos, i nervi frenici, le vene polmonari, l'esofago e numerose stazioni linfonodali mediastiniche, il timo, le arterie mammarie interne e vene mammarie interne, vasi linfatici provenienti dal fegato, linfonodi, tessuto adiposo. I polmoni sono rivestiti dalla pleura parietale e viscerale ed hanno l'aspetto di due masse spugnose ed elastiche a forma semi-conica con superficie liscia di un colore che varia dal rosa al grigio a seconda dell'età.  Essi poggiano sul diaframma che è il muscolo, insieme ai muscoli intercostali, deputato L'apparato respiratorio, i due polmoni ed al centro i vasi ed il cuoreall'espansionee della cavità toracica nell'ambito della respirazione. Alcuni solchi profondi intaccano la superficie polmonare: il polmone di destra è diviso da questi solchi in tre lobi (il lobo è la parte di un organo delimitata da incisura, cioè depressioni con limiti netti poste sul margine dell'organo stesso) e quello di sinistra in due.

La loro struttura è formata dall'insieme degli alveoli e delle ramificazioni bronchiali. Infatti la trachea, un organo fibrocartilagineo costituito da anelli consecutivi, giunto nel mediastino, si divide nei due bronchi principali, i quali si ramificano più volte, fino a costituire i bronchioli. La trachea dividendosi in due canali da origine ai bronchi, questi si ramificano più volte, fino alla parte terminale che sono i bronchioli detti appunto terminali, di calibro limitato, meno che un millimetro e terminano con una specie di grappolo, detto infundibulo, che somiglia ad un grappolo d'uva, di cui ciascun acino viene detto" alveolo". L'alveolo è la vera unità funzionale del polmone, in quanto possiede delle pareti così sottili dove praticamente i capillari sanguigni sono a stretto contatto con l'ossigeno contenuto nel suo interno. La superficie di tutti gli alveoli, se dipanata, raggiunge i 200 mt quadri, quindi come un campo di calcio. Il sangue è separato dall'aria alveolare solo dall'endotelio del capillare e dall'epitelio che tappezza internamente l'alveolo: il sangue aggira il nucleo delle cellule dell'epitelio (che è la parte più densa della cellula) e viene a contatto con l'ossigeno per captarlo tramite l'ossidazione del ferro contenuto nella molecola dell'emoglobina (processo dell'ematosi). Viceversa il sangue abbabona l'anidride carbonica ed il vapore acqueo che deriva dai processi respiratori endocellulari che, in sostanza, derivano a loro volta dal metabolismo del glucosio

Meccanica respiratoria

interstiziopatia I polmoni e la parete toracica sono strutture elastiche. I polmoni nel momento in cui il diaframma si abbassa, vengono a trovarsi in una cavità dove la pressione intrapleurica si abbassa, in quanto il diaframma, come una specie di stantuffo di una siringa, scendendo in giù, crea depressione, una sorta di "risucchio".  Pertanto anche i polmoni sono obbligati a seguire il diaframma e vengono ad espandersi, consentendo l'ingresso di aria in essi. Terminata l'inspirazione, i polmoni tornano alla posizione iniziale, in sostanza " si sgonfiano" e l'aria fuoriesce insieme ai gas di rifiuto. Ciò ovviamente accade in un polmone sano, poiché nelle bronco pneumopatie croniche ostruttive, questo processo è impedito, fino ai quadri conclamati di fibrotorace o di interstiziopatia (cfr fibrosi polmonare  ), in cui il polmone è un ammasso fibrotico.

Inoltre la presenza di cifosi o la rigidità costale sono altri elementi che ostacolano la buon ventilazione polmonare. Le malattie polmonari intrinseche (del parenchima polmonare) si caratterizzano per processi infiammatori o cicatriziali del tessuto polmonare (malattia polmonare interstiziale) oppure comportano il riempimento degli spazi aerei con essudato ed altri materiali (polmonite). Comprendono le malattie idiopatiche fibrotiche, malattie del tessuto connettivo, la polmonite iatrogena (da farmaci) e le malattie primitive del polmone.
I disturbi estrinseci (malattie extra-polmonari) si caratterizzano invece per un coinvolgimento di uno o più componenti della pompa respiratoria (parete toracica, pleura, muscoli respiratori), i quali per ottenere una ventilazione efficace debbono essere integri e funzionare normalmente. Il coinvolgimento di queste strutture comporta restrizione polmonare (si pensi alla cifo-scoliosi), alterazione della funzione ventilatoria e, nei casi più avanzati, insufficienza respiratoria (ad esempio nel caso dei disordini neuromuscolari). Nell'uomo adulto, la frequenza degli atti espiratori (inspirazione, espirazione, pausa) è di 16-20 al minuto. Il ritmo respiratorio può essere più o meno frequente. Possiamo controllare volontariamente solo in parte la frequenza e la quantità d'aria che inspiriamo; possiamo bloccare volontariamente per qualche tempo la respirazione ma, quando nel sangue la quantità di anidride carbonica è in eccesso, siamo obbligati a respirare anche indipendentemente dalla nostra volontà.

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