L'APPARATO RESPIRATORIO - Naso e cavità nasali, La faringe, La laringe, La trachea e i bronchi

Il naso è formato da uno strato cutaneo e da uno scheletro cartilagineo. Il limite interno delle cavità nasali è detto coana, ed è qui che c'è la comunicazione con la faringe. Le cavità nasali sono divise dalla parete mediale; entrambe le cavità presentano una volta  ed un pavimento: la prima è limitata dall'osso frontale e dall'osso nasale, mentre il pavimento prende origine dall'osso palatino e dall'osso mascellare. Il setto nasale è formato da una parete anteriore cartilaginea, che si continua superiormente con un osso detto ecmoide, mentre il tratto inferiore è delimitato dall'osso vomere, mentre sul retro troviamo l'osso sfenoide.

In corrispondenza della volta troviamo dei forellini, e qui la volta prende il nome di lamina cribrosa, e forniscono il passaggio verso alcune cellule importanti per l'olfatto. In corrispondenza di alcune ossa parietali ci sono delle camere, dette seni paranasali, che conferiscono leggerezza alla struttura e consentono la modulazione di alcuni suoni. Queste cavità durante i raffreddori si possono chiudere a causa del muco, oppure se il muco vi staziona troppo sono il luogo in cui si creano le sinusiti.

L'interno delle cavità nasali presenta delle formazioni ossee dette cornetti (tre: superiore, medio ed inferiore, questi ultimi due dipendenti direttamente dall'osso ecmoide), che favoriscono il crearsi di vortici d'aria quando essa viene ispirata. Ciò permette all'aria stessa di riscaldarsi, purificarsi ed umidificarsi prima di prendere la via dei polmoni; ciò è possibile grazie alla mucosa che ricopre questi ossicini e le pareti interne nei meati, cioè negli spazi presenti tra i cornetti.

La faringe

Si aggancia tramite la membrana faringo-basilare all'osso occipitale, ha una lunghezza di circa 10-12 cm in verticale.

Ha rapporto quasi diretto con le vertebre cervicali, mentre lateralmente è vicina ai muscoli del collo e posteriormente è a contatto con l'esofago, mentre inferiormente con la laringe. La parete anteriore presenta varie aperture: una permette la comunicazione con le cavità nasali; nel tratto intermedio ce n'è una per la cavità boccale; inferiormente ne possiamo vedere una terza, che sfocia nella laringe.

Queste aperture distinguono anche i tre tratti in cui la faringe si divide: rinofaringe, orofaringe e laringofaringe. Nella rinofaringe c'è poi un tratto di parete laterale con  dei solchi ed un forellino: qui c'è la zona di comunicazione tra faringe o tube uditive, per far fronte ai cambiamenti della pressione atmosferica esterna (se non ci fosse si andrebbe incontro alla rottura del timpano).

Troviamo poi una ammasso di tessuto linfoide, utile perché formato da cellule che riescono ad aggredire gli elementi nocivi contenuti nell'aria; tali cellule sono linfociti e volgarmente vengono chiamati tonsille (che funge da barriera specialmente in giovane età, perché negli adulti si atrofizza. Se il tessuto linfoide si gonfia troppo ostruisce le vie aeree superiori (adenoidi), obbligandoci a respirare solo con la bocca. In questo primo tratto l'epitelio è di tipo colonnare pluristratificato cigliato.

Il secondo tratto della faringe, ovvero l'orofaringe, inizia a livello dell'arco glosso-faringeo, detto anche istmo delle fauci; nell'orofaringe è presente altro tessuto linfoide che svolge la stessa funzione del precedente, spostata però a difendere le vie aeree dalle impurità provenienti dalla cavità boccale. Qui il rivestimento di cellule non è più solo di tipo respiratorio (in quanto deve passare anche il cibo), ma l'epitelio, che deve sopportare anche urti meccanici, è pluristratificato pavimentoso.

La laringofaringe è il tratto più lungo e qui cominciano a differenziarsi il tratto respiratorio e quello digerente. Tuttavia l'epitelio resta comune, di tipo pavimentoso pluristratificato.

All'esterno, a rivestire la mucosa troviamo i muscoli che la avvolgono e servono specialmente per favorire lo scorrimento del cibo: sono tre (superiore, medio ed inferiore), disposti sia posteriormente che lateralmente e sono detti muscoli costrittori. La via del cibo ha origine dove c'è l'epiglottide, una placchetta grigia che, aprendosi e chiudendosi, impedisce al cibo di passare nella laringe. La deglutizione inizia quando la lingua spinge il bolo alimentare nella faringe e quando esso ha raggiunto l'inizio dell'esofago la placchetta cartilaginea si rimette nella posizione originale, cioè volta ad aprire le vie aeree.

La laringe

La laringe è un organo piuttosto complesso, piccolo (si estende dalla IV alla VI vertebra cervicale), è costituito da cartilagine, muscoli e membrane. Svolge due funzioni: conduzione dell'aria e fonazione (modulazione dei suoni). Si trova nella regione sottoioidea, anteriormente rispetto al collo, sotto all'osso ioide (a forma di ferro di cavallo).

Le cartilagini che compongono la laringe sono distinte in due tipi: pari (poste cioè a due a due) ed impari (più voluminose e singole).

La prima delle cartilagini impari è la cartilagine tiroidea; essa è formata da due lamine unite sulla linea mediana a formare un angolo (nella donna di circa 120° e nell'uomo di 90°) detto pomo d'Adamo. Le pareti laterali non si vedono, a causa dei grossi muscoli che le ricoprono.

La seconda cartilagine impari è detta cartilagine tricoidea, posta sotto la tiroidea: anteriormente è formata ad anello e posteriormente si continua verso l'alto formando una lamina, cha avvolge la laringe.

La terza cartilagine è l'epiglottide, descritta come una foglia il cui picciolo si attacca alla cartilagine tiroidea e si è detto che chiude le vie aeree al passaggio del cibo.

Le cartilagini pari si notano solo sulla parte posteriore e sono dette cartilagini aritenoidee: sono due, di forma piramidale a base triangolare e le troviamo appoggiate sulla cartilagine tricoidea a livello del margine superiore della lamina posteriore. Inoltre ci sono le cartilagini corniculate, che si trovano sull'apice delle cartilagini aritenoidee e sono a forma di uncino (o di un piccolo corno) e le cartilagini cuneiformi, che si trovano sopra le corniculate e sono ancora più piccole.

La maggior parte delle cartilagini che costituiscono la laringe sono di tipo ialino e col tempo si possono ossificare, tra cui solo parte dell'epiglottide e le aritenoidee sono di tipo elastico e non vanno incontro ad ossificazione. Le cartilagini sono unite le une alle altre mediante articolazioni mobili.

La laringe prende inoltre rapporto con la carotide e con la vena giugulare, che si appoggiano su di essa: oltre ai muscoli, a lato della laringe troviamo il fascio arterio-veno-nervoso. Posteriormente troveremo l'esofago.

Per quanto riguarda le membrane ne troviamo di tre tipi: la prima, molto estesa (va dall'osso ioide al margine superiore della cartilagine tiroidea), è in grado di accorciarsi e allungarsi, ed è detta membrana tirotricheale. Questa membrana dona una certa mobilità alla laringe, in modo che essa posa innalzarsi fino all'osso ioide. Inoltre c'è la membrana tracheale, che si estende dalla cartilagine tricoidea alla trachea. Infine esiste un'altra membrana, posta internamente alle cartilagini.

Per mantenere in sede la laringe ci sono il legamento vestibolare, posto nella zona superiore (dalla c cartilagine tricoidea all'aritenoidea), dove ci sono le corde vocali false, e il legamento vocale, con attacchi simili al precedente, nella cui zona vediamo invece le corde vocali vere. Il legamento vestibolare inoltre funge da protezione per le corde vocali vere, perché non possano muoversi dalla loro zona.

La parete interna della laringe è rivestita da mucosa respiratoria, con epitelio cilindrico pseudostratificato cigliato, che riveste epiglottide, legamento vestibolare, legamento vocale e un tratto delle corde vocali. Queste ultime, viste superiormente, si presentano tese tra la cartilagine tiroidea e le due aritenoidee. La mucosa di rivestimento in questo tratto è formata da epitelio pavimentoso pluristratificato (e le corde appaiono bianche perché la mucosa non è vascolarizzata). Le corde vocali vibrano al passaggio dell'aria e, poiché sono abbastanza elastiche producono le vibrazioni che danno origine ai suoni. Sono più lunghe nell'uomo (1,5 cm) che nella donna (1 cm) e sono dotate di un certo grado di tensione. Il movimento delle cartilagini aritenoidee permette l'allargamento e il restringimento delle aperture tra le corde vocali, ed è dato da sottili muscoli della laringe.

La componente muscolare nelle laringe permette il movimento delle membrane e delle corde vocali: ne fanno parte il muscolo crio-aritoneideo posteriore, che è allacciato alle cartilagini aritenoidee, posteriormente, ed è definito come muscolo abduttore delle corde vocali (determina un'apertura delle cartilagini) ed è l'unico muscolo che svolge questa funzione (nel caso in cui venga a mancare si chiude anche la via aerea. Gli altri muscoli hanno la funzione di adduttori delle cartilagini e sono: aritenoideo obliquo posteriore (due muscoli i cui fasci si dispongono obliquamente), aritenoideo trasverso posteriore (le fibre sono disposte trasversalmente, determina l'avvicinamento delle corde vocali), trico-aritenoideo laterale (la cartilagine tricoidea e aritenoidea, determina l'apertura delle corde vocali e la loro tensione, posto dietro alla lamina della cartilagine tricoidea), tiro-aritenoideo (tra cartilagine tiroidea e aritenoidea, determina l'accorciamento delle corde vocali), tiro-epiglottideo (tra cartilagine tiroidea ed epiglottide) e ari-epiglottideo (tra cartilagine aritenoidea ed epiglottide).

La trachea e i bronchi

La trachea è un tubo semirigido dotato di strutture cartilaginee, che inizia in corrispondenza della VI vertebra cervicale e termina a livello della V vertebra toracica. Nel torace, più precisamente nella porzione del mediastino inferiore, si divide in due rami.

Nel tratto superiore, anteriormente, dà supporto alla tiroide. I muscoli si dispongono lateralmente, in modo da creare i vari strati cutanei e cartilaginei. Posteriormente prende rapporto con l'esofago.

Il canale tracheale ha sezione sempre circolare dovuta al fatto che esso è formato da anelli cartilaginei. Questi anelli, nel numero di 16-20, permettono di mantenere aperta la trachea e posteriormente mancano di un piccolo tratto di cartilagine (quindi la struttura più che ad un anello è paragonabile ad un ferro di cavallo); questa particolare conformazione serve perché l'esofago, a contatto con la trachea, deve espandersi senza impedimenti per far passare il bolo alimentare (il muscolo tracheale, presente sulla trachea, si flette, permettendo l'espansione del tratto di esofago interessato).

Il rivestimento interno della trachea è formato da epitelio respiratorio che aiuta a purificare ulteriormente l'aria immessa durante l'inspirazione. La tonaca sottomucosa è invece formata da tessuto connettivo, mentre all'esterno, a ricoprire tutta la trachea, troviamo la tonaca avventizia, formata da tessuto connettivo fibrillare.

La trachea si estende nel torace a partire dalla porzione del mediastino superiore, per poi terminare nella sua stessa biforcazione all'origine dei bronchi (quindi dell'albero bronchiale), nella porzione mediastinica inferiore. Notiamo subito la differenza tra i due rami: quello di sinistra è più lungo e fine, mentre quello di destra è più corto, ma più capiente. Ciò è dovuto al fatto che la trachea, per lasciare spazio ai grandi vasi si deve leggermente spostare verso destra.

L'albero bronchiale si sviluppa nel parenchima polmonare: il polmone di sinistra è più piccolo del destro (ciò è dovuto alla stretta vicinanza del cuore) ma compensa allungandosi verso il basso; allo stesso modo il polmone destro è più tozzo perché sotto di sé ha il fegato.

I bronchi, finché si resta nel ramo principale, presentano la stessa struttura della trachea; addentrandosi nei polmoni, dove si dividono in rami sempre più piccoli e numerosi, i canali bronchiali perdono la componente cartilaginea interna. Le divisioni avvengono senza un ordine preciso, ma rispettano quello che è l'andamento del parenchima polmonare. I tratti dove permangono ancora le placche cartilaginee prendono il nome di bronchioli. Man mano che la cartilagine sparisce viene sostituita da fibrocellule lisce; l'ultima sezione, dove il canale si fonde col parenchima polmonare, è detta alveolo.

Il polmone

I polmoni sono l'unico organo parenchimatoso (un organo del quale tutta la struttura concorre a formare il parenchima) dell'apparato respiratorio.

I polmoni sono due, sono posti nella cavità toracica, sulla base poggiano sul muscolo diaframma, mentre l'apice sporge al di sopra della clavicola.

Nei polmoni si possono vedere una faccia costale, che aderisce alle coste, e una faccia mediale, che viene anche detta mediastinica, che aderisce al mediastino. Medialmente presentano un margine verso lo sterno, detto sternale, e un margine verso le vertebre, detto vertebrale.

Esternamente appaiono lisci, fuorché nelle zone dette lobuli, che rappresentano l'unità più piccola del polmone. La colorazione è rosea nel bambino e via via più ingrigita nell'adulto (per la presenza di elementi che si sono depositati tra un lobulo e l'altro, sulle linee divisorie formate da tessuto connettivo).

I polmoni presentano una struttura molto friabile, quindi gli organi circostanti lasciano impronte più o meno marcate sulla superficie: la più visibile sul polmone sinistro è quella lasciata dal cuore. Altre impronte vengono lasciate dall'aorta (arco dell'aorta e aorta ascendente), dall'esofago e dalle varie arterie che si sviluppano dall'aorta stessa. Sul polmone destro troveremo sempre le impronte cardiaca ed esofagea, però sparirà l'impronta dell'aorta, sostituita da quella della vena cava inferiore.

Sulla superficie esterna ci sono delle membrane dette pleure, che sono organizzate in una struttura a doppio foglietto: quello più interno è detto foglietto viscerale, mentre quello esterno, che aderisce alla gabbia toracica, è detto foglietto parietale. Questi due foglietti sono praticamente lo stesso foglietto, in quanto si riflettono su un punto della faccia mediale detto ilo polmonare, anche punto d'ingresso per l'albero bronchiale e per i vasi che portano il sangue ai polmoni. Sotto all'ilo polmonare possiamo poi vedere una piega dovuta alla pleura viscerale, dove troviamo il legamento polmonare. Lo spazio tra i due foglietti è riempito dal liquido pleurico, che facilita lo scivolamento delle due pleure durante i movimenti respiratori. In corrispondenza dell'apice, alla base concava del polmone, le due pleure si dividono maggiormente, dando luogo al seno costo-diaframmatico, spazio che risulta essenziale per l'espansione del polmone durante l'atto respiratorio. Lungo la linea mediana troviamo invece il seno costo-mediastinico, analogo al precedente per la funzione che svolge.

Esternamente è visibile una linea obliqua che divide il polmone sinistro in lobo superiore e lobo inferiore, mentre il destro è diviso in tre lobi (partecipa alla divisione anche una linea orizzontale).

I lobi polmonari possono a loro volta essere divisi in altre parti macroscopiche: i segmenti (da qui il nome di divisione segmentale). Questa divisione segue la ramificazione interna dell'albero bronchiale, quindi avremo 10 segmenti per ogni polmone.

Il bronchiolo, che nella parte più sottile prende il nome di bronchiolo terminale, va a finire nel sacco alveolare, prendendo il nome di bronchiolo respiratorio. Il sacco alveolare è un insieme di più alveoli (è qui che avvengono gli scambi gassosi), circondato da una sottilissima membrana detta lobulo polmonare.

Gli alveoli sulla superficie esterna presentano una fitta trama vascolare, facente parte della piccola circolazione, dove avviene lo scambio tra O₂ e CO₂. In sezione è possibile vedere l'interno della cavità alveolare, che è formato da due tipi di cellule: i pneumociti di primo ordine (o piccole cellule alveolari) e i pneumociti di secondo ordine (o grandi cellule alveolari). Quelli di primo ordine rappresentano la maggior parte delle cellule che formano la parete dell'alveolo, hanno poco citoplasma e presentano espansioni citoplasmatiche (che servono per formare la parete dell'alveolo); quelli di secondo ordine, presenti ogni tanto all'interno del "muro" di espansioni citoplasmatiche, si estendono nel lume dell'alveolo e producono, tramite i corpi multilamellari, una sostanza, detta surfactant (una lipoproteina) che si dispone sulle pareti interne. Questa sostanza serve per evitare che l'alveolo collassi durante la respirazione.

I pneumociti di primo ordine formano la membrana attraverso la quale avvengono tutti gli scambi gassosi nell'alveolo: sulla sua superficie si formano vescicole piene di gas che passano attraverso il citoplasma dei pneumociti e si immettono poi nel flusso sanguifero.

All'interno della cavità alveolare troviamo anche i macrofagi, che hanno funzione di spazzini, in quanto rappresentano l'ultima difesa contro gli agenti esterni.

I "buchi" tra un alveolo e l'altro sono riempiti da tessuto connettivo.

La respirazione

Durante la respirazione la gabbia toracica si amplia sotto l'azione dei muscoli respiratori e si innalza, aumentando così il suo diametro antero-posteriore.

I polmoni si ampliano a livello del seno costo-diaframmatico e del seno costo-mediastinico.