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LA MICROSCOPIA DELL'APPARATO RESPIRATORIO - LA LARINGE

anatomia


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LA MICROSCOPIA DELL'APPARATO RESPIRATORIO


L'apparato respiratorio ha la funzione di introdurre all'interno dell'organismo l'aria dall'ambiente che ci circonda e consentire l'ematosi, cioè lo scambio gassoso tra O2 e CO2 che avviene tra il sangue, che contiene CO2 a livello dell'Hb, e l'aria che contiene una quantità maggiore di O2. questa funzione dell'ematosi si svolge nelle ultime ramificazioni del polmone, ma tutto il percorso dell'apparato serve sostanzialmente per introdurre l'aria e per modificarla. Questo processo di purificazione è indispensabile perché l'aria che introduciamo deve essere portata a condizioni ottimali, il più omogenea possibile con le strutture biologiche con cui deve interagire. Allora fin dall'ingresso nelle cavità nasali l'aria che noi inspiriamo deve essere profondamente adattata alle strutture biologiche in cui si trova, e questo processi di adattamento dell'aria consistono nel RISCALDAMENTO, per portarla a 37°C, nella UMIDIFICAZIONE, per idratare l'aria, e nella PURIFICAZIONE, per ripulire il più possibile l'aria dalle contaminazioni esterne, che costituiscono una componente antigenica se non proprio corpuscolare che noi introduciamo nell'organismo.

Quindi purificazione, riscaldamento e umidificazione sono le tre funzioni che tutti gli organi dell'apparato respiratorio sono chiamati a svolgere prima dello scambio gassoso, perché nel momento in cui l'aria arriva negli alveoli polmonari deve essere assicurata la condizione ottimale. Queste tre funzioni si svolgono in tutti i visceri dell'apparato.




Di fatto già le cavità nasali sono tappezzate di una mucosa, che è presente p er tutto l'albero respiratorio, fino agli alveoli polmonari la MUCOSA RESPIRATORIA : il suo colore è rosso vivo, tranne nella porzione che corrisponde al vestibolo del naso, che è ricoperta da un epitelio squamoso stratificato, per cui il colore è rosa chiaro; questo colore è dovuto al fatto che la srtratificazione dell'epitelio e la cheratinizzazione coprono completamente il colore rosso dovuto alla vascolarizzazione. Però subito dopo il vestibolo del naso la mucosa respiratoria è tappezzata da un epitelio cilindrico semp 343g61d lice, che è un epitelio sottile, di un unico strato, per cui la vascolarizzazione sottostante traspare e dà un color rosso vivo alla superficie interna della mucosa.

Questa mucosa si presenta particolarmente  vascolarizzata perché la umidificazione e il riscaldamento dell'aria sono due funzioni che vengono svolte dalla vascolarizzazione: il riscaldamento per cessione di calore e l'umidificazione attraverso il liquido interstiziale, che è molto abbondante e lucido.

La vascolarizzazione delle cavità nasali è talmente abbondante e la struttura della mucosa è talmente adesa alle strutture ossee sottostati, che di fatto un trauma alle cavità nasali provoca facilmente emorragia EPISTASSI

Questa emorragia è dovuta proprio questo ricco plesso vascolare, che si chiama plesso di Valsava, che è costituito da una grossa rete arteriosa (molto più abbondante della venosa), che si trova nella lamina propria, quindi immediatamente sotto l'epitelio cilindrico.

Siccome siamo nelle cavità nasali, strutture delimitate da ossa per una loro consistenza meccanica, questa lamina propria si trova schiacciata tra l'epitelio di rivestimento, che tappezza la superficie interna, e il periostio delle ossa che costituiscono le cavità nasali.

La mucosa quindi attaccata alle strutture ossee in caso di traumi non consente spostamenti, e quindi c'è subito sanguinamento. E questa adesione è necessaria per impedire che ci possa essere una occlusione delle cavità, e quindi una occlusione al passaggio dell'aria. Infatti tutte le strutture dell'apparato respiratorio sono costituite da cavità sempre pervie, cioè che devono sempre consentire il passaggio dell'aria. Nell'organismo ci sono svariate cavità virtuali, cioè cavità che vengono riempite solo quando c'è un contenuto (per esempio l'apparato digerente). Invece per l'apparato respiratorio l'aria deve poter circolare sempre e quindi è costituito da strutture che hanno una consistenza meccanica delimitate o da ossa o da cartilagine oppure adese alla parete toracica. Così l'organismo si preoccupa di mantenere sempre aperte tali cavità. E la mucosa delle cavità nasali aderisce alla struttura ossea, ne fornisce un rivestimento, ma non rischia mai di occludere la cavità.

Questo plesso così abbondante, che deve tra l'altro rifornire di liquidi la superficie e di cataboliti (metaboliti?) le ghiandole che si trovano nella lamina propria, è ulteriormente amplificato da un punto di vista della portata vascolare quando c'è un'infiammazione delle cavità nasali, perché un'infiammazione porta con sé vasodilatazione. Allora tutti i processi infiammatori, che colpiscono le prime vie aeree (per esempio il raffreddore ) portando con sé vasodilatazione, portano con sé anche un aumento dei fisiologici processi di produzione di liquido interstiziale e produzione di glicoproteine, che avvengono normalmente per umidificare, purificare e riscaldare l'aria che passa. Quindi con il raffreddore abbiamo un aumento della secrezione e un aumento della quantità di liquido interstiziale, perché tutto questo plesso vascolare si dilata.

L'adesione della lamina al periostio c'è nelle cavità nasali e c'è nei SENI PARANASALI, che sono tappezzati dalla stessa mucosa e sono in comunicazione con le cavità nasali. La loro presenza fa sì che queste cavità all'interno delle ossa del massiccio faciale siano piene di aria; in questo modo alleggeriscono il peso dello splancnocranio, se no i muscoli e i legamenti nucali non riuscirebbero a tenere la testa eretta: il peso sarebbe troppo!

Allora i seni paranasali comunicano con le cavità nasali e sono tappezzati dallo stesso epitelio e quindi sono leggeri. Però se cìè una infiammazione importante delle cavità nasali, con condizioni di muco o pus, questo materiale può passare nei seni paranasali e potrebbero esserci delle difficoltà di deflusso, perché la comunicazione tra cavità nasali e seni paranasali non è molto ampia.

Un esempio di infiammazione SINUSITE, che provoca nei seni paranasali un accumulo di materiale infiammatorio, che proviene dalle infiammazioni delle altre cavità respiratorie e vi si accumula dando una sintomatologia dolorosa, perché è difficile il drenaggio, soprattutto per quanto riguarda i seni frontali, che sono quelli che soffrono di più.

Quindi la mucosa respiratoria è all'interno delle cavità nasali, intorno ai cornetti nasali, intorno al setto e nei seni paranasali.

L'epitelio cilindrico semplice, che come abbiamo detto tappezza tutte le cavità dell'apparato respirtatorio fino all'alveolo, ha un'unica zona in cui si interrompe. Questa zona corrisponde alla volte dele cavità nasali, dove abbiamo la MUCOSA OLFATTIVA, cioè la presenza di recettori olfativi: qui c'è la localizzazione di un apparato della sensibilità specifica. Siamo all'ingesso dell viè respiratorie, introduciamo aria e allora abbiamo la necessità di raccogliere tutte le informazioni possibili sull'aria che introduciamo, perché l'aria è un'espansione dell'ambiente esterno ricca di informazioni. Quindi all'ingresso di questo apparato (così come quello digerente) c'è un sistema sensitivo specifico fatto da recettori che sono cellule nervose, quindi recettori di primo tipo (cellule olfattive)che assumono informazioni sulle sostanze che entrano nell'apparato respiratorio e queste informazioni sono utili sia per capire se ci sono contaminanti importanti, se un odore in qualche modo ci allarma o ci preoccupa, sia per assumere informazioni sull'ambiente esterno. Ci sono animali, tipo cani o gatti, che utilizzano l'olfatto per assumere informazioni anche sui loro simili, per decidere la loro reazione, perché utilizzano l'olfatto più della vista per assumere informazioni dall'esterno. L'uomo invece utilizza soprattutto la vista, però se è seriamente danneggiata allora gli altri sensi acquistano una importanza maggiore.

Queste zone nella volta delle cavità nasali, che ospitano i recettori olfattivi, hanno una mucosa diversa, che è appunto la MUCOSA OLFATTIVA, che contiene cellule nervose e che manda i propri prolungamenti attraverso la lamina cribrosa dell'etmoide e raggiungono immediatamente il bulbo olfattivo del trigemino, che si trova subito sopra.

È una via sensitiva molto antica, molto semplice e quindi molto veloce. Tutto quello che rappresenta un residuo dello sviluppo del nostro sistema nervoso, che è stato utile durante l'evoluzione per milioni e milioni di anni, è stato conservato nel nostro sistema nervoso. Allora la particolarità della via olfattiva è che è collegata alla memorizzazione: noi ricordiamo facilmente venti, odori o profumi, che sono collegati, appunto, alla rapida raccolta di queste informazioni, che restano come un patrimonio memorizzato all'interno del nostro sistema nervoso.

Le isole della mucosa olfattiva sono composte da recettori olfattivi, cellule nervose che hanno una ramificazione dendridica modificata, che sporge su una superficie, e un assone invece classico, che esce dalla porzione che confina con l'oso, che va poi a costituire l'assone della cellula nervosa (fig. 5.21).

Questi recettori sono immersi in un epitelio di sostegno, che è costituito appunto da cellule di sostegno e cellule basali, che sorreggono materialmente i recettori. E siccome questi recettori sono cellule nervose, sono le uniche cellule nervose del nostro corpo che comunicano con l'esterno. Tutte le altre cellule nervose son ben difese e ben strutturate all'interno di protezioni ossee o connettivali, invece i recettori nervosi della via olfattiva sono esposti all'esterno, perché proprio dall'esterno prendono informazioni. In questo modo però essi sono molto vulnerabili.

Come tutte le cellule nervose queste cellule dopo la nascita non si moltiplicano (esistono solo piccolissime zone del sistema nervoso in cui questo può avvenire), per cui un danno ai recettori olfattivi è un danno permanente che porta molte alterazioni non solo nel recupero delle sensazioni olfattive, ma anche nella sensibilità gustativa, cui questa via è connessa.

Allora le patologie tipo il tifo, che danneggiano i recettori olfattivi portano un danno permanente, cioè la perdita della sensibilità olfattiva.




Quindi la mucosa respiratoria è composta da un epitelio cilindrico semplice in cui ci alternano cellule basali, cellule cigliate e cellule secernenti muco. Il muco che viene prodotto, composto da glicoproteine, funge da collante per i pulviscoli presenti nell'aria e le cellule cigliate con il loro battito spostano questo muco (questo processo si trova anche in altri apparati): c'è proprio una collaborazione tra elementi che producono glicoproteine ed elementi cigliati che devono spostare questo film, cioè questo strato glicoproteico.

Così tutto il pulviscolo rimane intrappolato nel muco ed eliminato dallo spostamento.

Invece la superficie della mucosa olfattiva è completamente diversa. Non ci sono glicoproteine, perché le sostanze che passano devono entrare a contatto con questi dendridi modificati, che si trovano direttamente sulla superficie esterna, per cui le molecole che passano esercitano  un'azione diretta, di contatto, con la porzione recettoriale.

Quindi non c'è muco, la superficie viene mantenuta pulita da un secreto fluido che consente una continua disponibilità dei dendridi modificati ad essere sollecitati dalle nuove molecole.

Allora nelle cavità nasali la grandissima maggioranza (pavimento + pareti) è costituita da mucosa respiratoria, solo la volta è costituita da isole di mucosa olfattiva.


Terminato il percorso nelle cavità nasali, l'aria, che ha iniziato ad essere modificata ed è stata sostanzialmente ripulita dal pulviscolo più grossolano, deve percorrere il resto delle vie respiratorie.

Questo percorso ha un andamento piuttosto sinuoso, e non lineare.

Dalla parte posteriore delle cavità nasali l'aria scende nel rinofaringe, poi attraversa l'orofaringe, cioè la parte della faringe che comunica con la cavità buccale (incrociando il percorso dell'apparato digerente) e infine entra nelle vie aeree inferiori (laringe, trachea, bronchi).

L'unica zona problematica è quella zona in cui, a livello della faringe, si incrocia il percorso dell'aria con il percorso dei solidi o dei liquidi che noi introduciamo con l'alimentazione. Di fatto l'aria ha un transito che dura 24h, perché respiriamo continuamente; invece il cibo che noi introduciamo nella cavità buccale e che deve andare nell'esofago, quindi deve incrociare questo percorso, compie questo tragitto generalmente 2-3 volte al giorno. Quindi questo percorso che si incrocia deve in qualche modo interrompere il passaggio dell'aria.

Questa interruzione è sempre molto breve ed è affidata a un atto, che è la deglutizione, che è un atto molto veloce di patagio dei solidi o liquidi con chiusura da parte della cartilagine epiglottide del percorso verso la laringe.

Se c'è un ostacolo a questa rapidità di percorso (per esempio un boccone troppo grosso), allora succede che l'epiglottide resta chiusa, il boccone resta incastrato in questa zona e abbiamo un'attività riflessa, che è il VOMITO : un riflesso faringeo che dovrebbe liberare questa zona. Quindi il nostro organismo si attrezza per difendersi.

Sulla parte posteriore della faringe ci sono dei recettori che innestano il riflesso faringeo per liberare questa zona e consentire la pervietà delle vie respiratorie: una condizione indispensabile!

La zona della rinofaringe è una zona di controllo immunitario, delimitata da una porzione ossea corrispondente alle coane. In fatti si notano in alto e lateralmente delle porzioni irregolari e un po' sporgenti: sono masse di tessuto linfatico (tonsille), che si trovano anche nell'apparato digerente (tessuto linfoide sede sottoepiteliale).

Queste isole di tessuto linfoide, che si trovano sull'ingresso dell'apparato respiratorio e dell'apparato, digerente costituiscono quello che viene definito l'anello linfatico di Valdavia, cioè una serie di zone (in realtà è un classico tessuto linfoide associato alle mucose) che costituisce una specie di costellazione di sorveglianza immunitaria sulle sostanze che noi introduciamo dall'esterno: aria che respiriamo o cibi/liquidi che immettiamo. Per cui la sorveglianza è molto stretta.

Generalmente ci riferiamo al tessuto linfatico nelle cavità nasali come alle adenoidi, ma la struttura è di tipo tonsillare.

Quindi superiormente nelle coane c'è questa struttura tonsillare. Inferiormente e lateralmente abbiamo lo sbocco delle tube uditive, poiché l'apparato respiratorio porta aria all'interno del nostro corpo e le cavità ossee che devono contenere aria devono comunicare con esso. Quindi le tube uditive comunicano con la rinofaringe per immettere aria nell'orecchio medio.

Chi fa pesca subacquea e va sott'acqua un certo punto per scendere ancora un po' più in fondo si dice che si "compensa", cioè si chiude il naso e si espira con forza, così l'aria forzatamente riporta il timpano a pressione.

Le tube uditive hanno anche un altro lato interessante.

Infatti le strutture della fonazione sono annesse all'apparato respiratorio, e quando emettiamo la voce dalla laringe c'è una risonanza attraverso la cavità buccale. (ricorda che corde vocali emettono solo le vocali, mentre le consonati derivano dalle possibili modulazioni della cavità buccale). In questa risalita la nostra voce noi la avvertiamo attraverso le tube uditive prima di emetterla. Invece che ci sta intorno ascolta la nostra voce dall'esterno dopo che è stata emessa. Quindi è per questo che noi non ci riconosciamo in una eventuale registrazione.


LA LARINGE

All'interno della laringe abbiamo sempre mucosa respiratoria, un epitelio cilindrico semplice e lamina propria con decadenza agli strati sottostanti, anche se qui è adesa alle lamine connettivali (?).

Però a livello delle corde vocali abbiamo epitelio squamoso stratificato. Queste isole di epitelio squamoso stratificato sono dovute al fatto che nella chiusura della rima della glottide, con la contrazione del muscolo vocale, c'è una sollecitazione dell'epitelio.

Infatti l'epitelio cilindrico semplice è molto sottile e poco resistente, e allora per far fronte alle sollecitazioni dovute alla fonazione a livello delle corde vocali ci sono isole di epitelio squamoso stratificato. E le persone che usano molto la voce sono soggette a un ispessimento dell'epitelio, che prende il nome di POLIPO DELLE CORDE VOCALI, perché appunto c'è una sollecitazione intensa e duratura.

Quindi anche qui il nostro organismo si organizza per far fronte ai possibili traumi dovuti alla contrazione di questa zona, perché un epitelio ispessito garantisce ovviamente una maggiore resistenza.

In definitiva ci sono due zone di eccezione al classico epitelio respiratorio:

la mucosa olfattiva nella volta delle cavità nasali e

epitelio squamoso stratificato sulle corde vocali a livello della laringe.





LA TRACHEA

Con i bronchi rappresenta anch'essa una struttura sempre pervia, ma qui la pervietà è garantita dalla cartilagine. C'è un enorme differenza tra trachea ed esofago.

Infatti hanno un rapporto topografico molto stretto, ma la trachea ha un grande lume, sempre pervio, per far passare l'aria, invece l'esofago ha una cavità virtuale, praticamente collassata e diventerà una cavità reale solo quando vi passa cibo, aumentando le proprie dimensioni a spese della porzione posteriore della trachea, che quindi non è costituita da cartilagine, ma da connettivo e cellule muscolari.



Lo scheletro cartilagineo della trachea garantisce il mantenimento della forma dell'organo, però per garantire anche il movimento, le variazioni di lunghezza e lo spostamento della trachea, la cartilagine è posta in anelli in modo segmentale ed è interrotta da porzioni in cui c'è solo la fascia fibrosa esterna a collegare un anello all'altro. Per cui la tonaca più esterna della trachea, la tonaca fibrosa, è fatta da 2 pagine connettivali, che contengono elementi cartilaginei e si fondono tra di loro dove non c'è un anello cartilagineo, poi nuovamente si spostano e nuovamente si muovono.

Allora la parete esterna è costituita da legamenti anulari, dove c'è solo la tonaca fibrosa, e da anelli cartilaginei.

Questo è particolarmente importante per consentire lo spostamento della trachea, perché per seguire i movimenti del collo deve avere una certa elasticità. Se fosse un tubo intero di cartilagine non sarebbe altrettanto sensibile.

In questo modo si ottiene la consistenza per la pervietà della cavità interna, ma anche l'elasticità che consente di seguire i movimenti della testa e del collo. Per cui questa struttura modulare di legamenti anulari + cartilagine inizia immediatamente sotto la laringe e continua fino alla biforcazione.

Nella porzione posteriore della trachea non c'è cartilagine, ma ci sono fascetti di muscolatura che la caratterizzano. Siccome c'è un piccolo contingente di muscolatura liscia solo nella parte posteriore della tonaca fibrosa, non possiamo parlare di tonaca muscolare. Infatti la tonaca muscolare è una struttura contrattile, ma qui c'è cartilagine e quindi non servirebbe a nulla.

C'è solo un contingente di fibrocellule muscolari nella porzione posteriore, che dà luogo alla costituzione di due diversi orientamenti spaziali e quindi di due diversi muscoli: uno è il muscolo tracheoesofageo, sono fascetti trasversali di muscolatura che vanno dalla parete posteriore della trachea a quella anteriore dell'esofago e collegano i due visceri; questo collegamento è importante perché quando l'esofago si dilata si possa posizionare esattamente dietro alla porzione posteriore della trachea e quindi possa spingere questa porzione all'interno della trachea e poi tornare nella posizione precedente.

Il secondo contingente muscolare, detto muscolo tracheale, viene dato invece da fibre che restano nella compagine della tonaca fibrosa della trachea e idealmente uniscono e continuano il percorso dei semi anelli. Infatti i semi anelli cartilaginei sono a forma di C, e la chiusura della C è data dalle fibrocellule muscolari che costituiscono il muscolo tracheale.

Riassumendo: c'è un contingente di fibrocellule muscolari lisce nella parete della trachea, ma non costituisce una tonaca, costituisce solo due contingenti a decorso opposto:

il muscolo tracheale a decorso parzialmente circolare e che continua negli anelli cartilaginei

e il muscolo tracheoesofageo a percorso trasversale che unisce la parte posteriore della trachea con quella anteriore dell'esofago.

Quindi tonaca fibrosa e NON tonaca muscolare.


Poi all'interno c'è la tonaca sottomucosa, ricchissima di ghiandole e connettivale lassa e la tonaca mucosa, una lamina propria ben strutturata, con il classico epitelio respiratorio, che è formata qui da cellule secernenti muco e da cellule a spazzola.

Infatti le popolazioni cellulari di cellule basali, cellule cigliate e cellule secernenti muco, a livello della trachea si arricchiscono di un quarto elemento cellulare, che secondo molti è una popolazione cellulare che ha una differenziazione intermedia tra le cellule basali, che sono le cellule che devono fornire l'impianto, e gli elementi cigliati e secernenti muco che sono pienamente differenziati: questa cellula è chiamata cellula a spazzolino, e ha un movimento a spazzola rivestito di glicoproteine. Quindi secondo alcuni sarebbe coinvolta nella funzione di chemiorecettore nei confronti dei contaminanti che ancora restano nell'aria che passa per la trachea. Secondo altri studiosi, invece, ci sono cellule apposite, argentaffini, in sede sottoepiteliale per raccogliere queste informazioni.

A livello di trachea e bronchi abbiamo due tipi di attività riflesse, che vengono innescate da informazioni chimiche e che sono tutte e due rivolte a creare una corrente di aria molto forte, che va verso l'esterno, e vengono sollecitate da contaminanti o da rischio di occlusione delle cavità aeree: TOSSE e STARNUTO.

Tutte e due queste attività implicano un forte coinvolgimento muscolare per creare una corrente d'aria, che a svariati chilometri orari di forza va verso l'esterno e quindi consente di rimuovere contaminanti, che possono essere stati avvertiti a livello dei chemiorecettori .

Quindi, sicuramente con il movimento a spazzola e cellule argentaffini c'è una forte attività di sorveglianza sulla presenza di contaminanti chimici, perché stiamo scendendo verso il polmone.

Le sostanze che non sono state fermate a livello delle prime vie aeree si avvicinano alle porzioni più delicate dell'apparato respiratorio e il nostro organismo si attrezza per difendersi in qualche modo. Quindi l'epitelio tracheale e l'epitelio bronchiale sono particolarmente attrezzati per rispondere alla presenza di sostanze irritanti.


N.B. L'epitelio delle vie respiratorio è tutto cilindrico semplice, anche se in istologia puù essere definito pseudostratifica per la presenza di cellule di diversa forma e altezza.


I BRONCHI

Il passaggio dalla trachea ai bronchi non porta con sé grosse modifiche strutturali, finché si tratta dei grossi bronchi. Ma man mano che continuano le ramificazioni dei bronchi essi diminuiscono di volume, così come diminuisce lo spessore della parete  e di conseguenza diminuiscono il numero delle tonache e le componenti tissutali. Comincia prima di tutto a diminuire il contingente cartilagineo, che non è più necessario nei polmoni, la cui ampiezza è assicurata dalle pleure. La cartilagine che progressivamente scompare è però sostituita da un aumento del contingente di fibrocellule muscolari lisce, le quali finiscono per avvolgere completamente i piccoli bronchi con una struttura di tipo elicoidale. Questa distribuzione elicoidale delle fibre si trova in tutte le porzioni (vasi e condotti) in cui è necessario una possibilità di modulazione del lume, senza però mai occluderlo. Per cui la broncocostrizione, e la broncodilatazione, dovute alla contrazione delle fibrocellule muscolari, o al loro rilassamento, accorcia il bronco e restringe il lume, ma non lo chiude mai completamente. Quindi non sono dispositivi sfinterici anatomici, cioè dispositivi circolari che chiudono, ma sono fibrocellule disposte in modo elicoidale, che accorciano e parzialmente restringono, ma non chiudono mai il bronco. Infatti la broncocostrizione non deve mai provocare ovviamente l'arresto nel passaggio di aria e l'orientamento spaziale deve rispondere a questo.

Accanto all'aumento delle fibrocellule muscolari lisce, che sostituiscono la cartilagine nel dare consistenza meccanica alla parete del bronco, aumenta anche notevolmente il numero di vasi sanguigni, dovuto all'affiancarsi o al sostituire completamente della vascolarizzazione trofica del polmone con la vascolarizzazione funzionale, che è quella che proviene dalla piccola circolazione. Per cui i due tipi di vasi viaggiano insieme lungo le ramificazioni bronchiali; a livello dei bronchioli terminali si ha una separazione, cioè si ha la capillarizzazione della vascolarizzazione trofica, mentre la vascolarizzazione funzionale continua ancora e capillarizza solo intorno all'alveolo polmonare. I piccolo bronchi, che stanno praticamente costruendo il parenchima polmonare, hanno solo fibrocellule muscolari lisce e un enorme numero di vasi sanguigni, ciò sproporzionato rispetto al loro calibro, ma è dovuto alla presenza del circolo trofico e del circolo funzionale.





IL POLMONE

Il polmone è strutturato come una spugna dal punto di vista funzionale ed è costituito dalle ramificazioni dei due bronchi, che ramificandosi danno la costituzione delle unità istofunzionali, cioè degli acini polmonari nella porzione superficiale.

Quindi la porzione funzionale di scambio è tutta intorno alla superficie. Nella porzione centrale ci sono le biforcazioni bronchiali, mentre il maggior numero degli alveoli si dispone lungo la superficie, occupando così la parte più espansa del polmone.

Il parenchima polmonare non è altro che l'estrema ramificazione dell'albero bronchiale, che nella sua ultima porzione perde completamente le caratteristiche di condotto cilindrico con parete muscolare per allargarsi in sacchetti pieni di aria: gli alveoli polmonari.

Ma c'è continuità tra le ultime ramificazioni bronchiali e queste espansioni della parete che costituiscono gli alveoli, i quali sono la sede dello scambio gassoso, perché qui c'è finalmente l'incontro tra i gas contenuti nell'aria e i gas contenuti nel sangue.

Il polmone è ricco di vasi linfatici, che iniziano immediatamente a ridosso degli alveoli con la solita struttura sacciforme dei capillari linfatici e poi risalgono a costituire tutto l'ammasso di linfonodi peritracheali, che drenano tutta la linfa dei polmoni.

Sulla superficie di un polmone di un neonato si vedono setti biancastri, che rappresentano la delimitazione connettivale di svariati acini polmonari, cioè delle unità funzionali. Questi setti connettivali contengono, come tutti i connettivi, dei macrofagi, che si chiamano macrofagi fissi o cellule della polpa: sono gli ultimi responsabili di terminare l'operazione di ripulitura dell'aria. Per cui in un adulto il parenchima polmonare ha un colore grigiastro, con zone nere, perché il connettivo con i suoi macrofagi tende ad essere la sede preferenziale di localizzazione di tutti i pulviscoli, le polveri e i contaminanti, che l'aria contiene ancora quando arriva a livello polmonare. Le nostre abitudini di vita possono influenzare il colore del polmone (il fumatore avrà un colore più scuro)


GLI ALVEOLI unità funzionali del polmone

Il bronchiolo terminale termina in 2 o 3 piccoli condotti, i bronchioli respiratori, che non hanno più una parete consistente, ma hanno una parete dilatata in tanti piccoli sacchetti. Questi sacchetti chiusi alla fine rappresentano l'ultima stazione di arrivo dell'aria che è stata introdotta con l'atto respiratorio. Intorno a questi sacchetti si organizza la capillarizzazione funzionale, per cui ci sono arterie e vene, e l'arteria polmonare che porta sangue ricco di CO2 si capillarizza all'esterno dell'alveolo. Per cui lo scambio gassoso avviene tra l'aria contenuta all'interno dell'alveolo e i gas legati all'Hb all'interno degli eritrociti del sangue: non c'è contatto diretto.

I capillari sanguigni sono fuori e sono capillari continui, la parete alveolare è molto sottile, ma è una parete epiteliale continua, quindi il contatto non è diretto, ma lo scambio gassoso avviene per diffusione, cioè passando dalle zone di maggiore concentrazione a quelle a minore concentrazione.

Questo è vantaggioso, perché seguire un gradiente di concentrazione non richiede un consumo di energia, per cui i pneumociti che tappezzano l'alveolo non consumano energia.

La parete dell'alveolo è costituita da un epitelio non più cilindrico (come quello bronchiale), ma da un epitelio piatto monostratificato, costituito solo da due cellule: pneumoniti primo e secondo tipo.


N.B. I macrofagi non sono cellule epiteliali! Ci sono macrofagi fuori dall'alveolo, ma nel connettivo, e ci sono macrofagi mobili dentro all'alveolo, che provengono dai monociti del sangue circolante, i quali, appunto, possono entrare nell'alveolo e trasformarsi in macrofagi e poi tornare fuori. L'epitelio è composto solo dai due tipi di pneumoniti.


PNEUMOCITI DI 1° TIPO

È una cellula piatta, che non contiene molte cose, che però svolge la funzione dell'ematosi, perché piatto com'è diventa un setto poroso facilmente attraversato dai vasi a pressione maggiore. È proprio perché il pneumocita di primo tipo possa svolgere la sua funzione che esiste tutto l'apparato respiratorio. Infatti è quello che consente all'O2 , più concentrato nell'aria, di attraversare la barriera per andare verso gli eritrociti, e alla CO2 , più concentrata nel sangue, di compiere il percorso opposto.

Per cui la cosiddetta barriera aria-sangue, che si instaura a livello della barriera alveolare è fatta da: pneumoniti di primo tipo, lamina basale, lamina basale dell'endotelio del capillare ed endotelio del capillare.

Il capillare ha un epitelio continuo e il calibro estremamente ridotto; il gas passa attraverso il pneumocita e attraverso l'endotelio e non ha bisogno di fenestrature. Anzi, se ci fossero fenestrature il plasma sanguigno uscirebbe dai vasi e questo creerebbe una situazione pericolosissima (edema polmonare), infatti il ristagno di sangue nel polmone è sempre correlato a una patologia grave.

Quindi i capillari sono continui e sono solo molto sottili e così i globuli rossi passano lentamente, in modo da far spezzare i legami tra Hb e CO2 (ad alta affinità) per sostituire la CO2 con l'O2.


PNEUMOCITI DI 2° TIPO

È una cellula voluminosa, che produce delle lipoproteine, che prendono il nome di tensioattivi o di surfactant (fattori surfattanti). Queste lipoproteine hanno una funzione importante perché vengono riversate all'interno dell'alveolo. Infatti, poiché la parete è sottile, l'alveolo ha delle difficoltà a restare sferico, perché l'aria è fortemente umidificata e le molecole di acqua tendono a confluire (perché sono un dipolo elettrico) e se confluiscono formano una goccia che tende a portare verso il basso e a far collassare l'alveolo. Invece all'interno dell'alveolo c'è una distribuzione delle molecole di acqua, come se fosse vapore acqueo. I surfactant sono lipoproteine con un versante idrofilo e uno idrofobo, che legando e respingendo le molecole d'acqua fanno sì che queste restino come un film acquoso tutto intorno all'alveolo. Quindi da un punto di vista meccanico la parete non ha una sollecitazione legata alla forza di gravità, perché l'acqua è disposta tutto intorno.

Allora i surfactant sono molto importanti, non tanto per la respirazione, ma per il mantenimento della forma sferica dell'alveolo, una forma favorita in quanto c'è la massima superficie di scambio nel minimo volume.


Il polmone è uno degli ultimi organi che si differenziano, questo perché il feto non respira, ma ha una circolazione extracorporea prendendo O2 dalla placenta.

Quindi il polmone alla nascita è una piccola struttura collassata. Con la nascita il bambino immette aria nei polmoni, che si dilatano e con ciò si può capire in caso di morte prenatale se questa è avvenuta prima o dopo la nascita.

Di fatto il polmone non si rilassa se non al momento della nascita e il differenziamento di queste cellule dell'alveolo avviene tra il settimo e l'ottavo mese embrionale.

Per questo i bambini che nascono al settimo mese sono immaturi e spesso hanno bisogno dell'incubatrice, perché i pneumoniti di secondo tipo non sono ancora differenziati, per cui non hanno la possibilità di mantenere aperto l'alveolo e allora si somministra aria a una pressione maggiore in modo da mantenere aperto l'alveolo.

Quindi l'apparato respiratorio è tra tutti gli apparati quello che si sviluppa più tardi e che differenzia le proprie popolazioni cellulari poche settimane prima della nascita.









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