Apparato respiratorio anatomia umana

Apparato respiratorio anatomia umana

 

 

 

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Apparato respiratorio anatomia umana

 

Gli organi che costituiscono l’apparato respiratorio svolgono tre funzioni principali:

  • DI CONDUZIONE: trasporto dell’aria: fosse nasali, trachea e bronchi.
  • DI RESPIRAZIONE: scambi ossigeno/anidride carbonica: alveoli.
  • DI VENTILAZIONE: dilatazione e contrazione della gabbia toracica.

La conduzione inizia a livello delle FOSSE NASALI, le quali sono costituite da un VESTIBOLO e da FOSSE NASALI PROPRIAMENTE DETTE.

Il vestibolo (il naso) ha le pareti rivestite dalla cute, mentre le fosse nasali propriamente dette sono poste all’interno del cranio, hanno una parete ossea e sono rivestite da una MUCOSA RESPIRATORIA.
Le fosse nasali hanno la funzione di riscaldare e di umidificare l’aria inspirata. Queste funzioni sono a carico di tutta la componente di conduzione, che ha l’importante compito di filtraggio dell’aria inspirata.
Il vestibolo possiede le pareti ed il setto di natura cartilaginea. La cute che avvolge le pareti presenta PELI detti VIBRISSE, che arrestano le particelle di polvere ispirate con l’aria.
Le fosse nasali propriamente dette sono rivestite dalla mucosa respiratoria:
essa possiede un epitelio respiratorio PSEUDOSTRATIFICATO CILIATO. Le cellule più basse non raggiungono la superficie, sono indifferenziate e possono originare gli altri elementi dell’epitelio che sono:

  • LE CELLELE CILIATE
  • LE CELLULE CALICIFORMI MUCOSE

Nella sottomucosa sono presenti ghiandole miste siero-mucose. Il muco prodotto si deposita sulla superficie e svolge un’azione purificatrice dell’aria: il muco viene spinto dalle ciglia verso la faringe e poi deglutito.

Le fosse nasali propriamente dette presentano un setto in parte osseo ed in parte cartilagineo, mentre le pareti laterali sono ossee ed hanno tre lamine curve detti CORNETTI: uno superiore ed uno mediano, che fanno parte dell’osso ETMOIDE, ed un terzo cornetto a sé stante. La funzione dei cornetti è quella di aumentare la superficie, creando vortici dell’aria inspirata, la quale, in questo modo, viene riscaldata  e filtrata perché prende contatto con le pareti mucose.
Sono poi presenti delle cavità dette SENI. Essi sono internamente rivestiti da epitelio respiratorio. Una di queste cavità è posta nell’osso frontale ed è detta SENO FRONTALE. La seconda è nello sfenoide e, per questo, è chiamata SENO SFENOIDALE. Queste due costituiscono i SENI PARANASALI.
Altre celle sono presenti nell’osso etmoide e vengono chiamate CELLE ETMOIDALI. In fine è presente un grande SENO MASCELLARE.
Tutte queste cavità comunicano con le fosse nasali e sono rivestite da mucosa respiratoria. Esse favoriscono il crearsi di vortici dell’aria introdotta, il suo riscaldamento e purificazione.
La mucosa delle fosse nasali presenta linfociti e noduli linfatici. La mucosa e la sottomucosa possiedono PLESSI VASCOLARI molto sviluppati; attraverso questi vasi il flusso sanguigno può venire accelerato o decelerato. L’aria viene riscaldata se il flusso aumenta la sua velocità, perché prende contatto con la mucosa respiratoria. Nell’area delle fosse nasali non è presente solo epitelio respiratorio; in un tratto della volta, infatti, e in parte sul setto si osserva un diverso epitelio: l’EPITELIO OLFATTIVO.
La mucosa dei seni paranasali può essere sede di infiammazione che dà luogo a SINUSITI. La funzione dei seni potrebbe essere quella di alleggerire le ossa del cranio.
L’accumulo di muco può essere la causa della flogosi.

 

Dalle fosse nasali si passa alla NASO FARINGE. Nella parte inferiore della faringe si trova la LARINGE, un organo deputato alla produzione di suoni e contenente le CORDE VOCALI.
La laringe si continua con la TRACHEA e con i BRONCHI. In questi condotti è presente tessuto cartilagineo che conferisce loro rigidità, impedendone lo schiacciamento.
La TRACHEA si suddivide in DUE BRONCHI  PRINCIPALE EXTRAPOLMONAR; le altre ramificazioni, invece, tutte INTRAPOLMONARI.
Le diramazioni sono chiamate bronchi fino a che è presente cartilagine. Quando, invece, raggiungono il diametro di circa un millimetro, scompare la cartilagine e si parla di BRONCHIOLI, i quali si ramificano ulteriormente. Le ultime bipartizioni, dette bronchioli terminali,  andranno a costituire gli ALVEOLI che, però, non hanno più competenza conduttiva, ma respiratoria.
La ventilazione è garantita dalle PLEURE.  Esse sono dei “sacchi” all’interno dei quali i polmoni possono dilatarsi e contrarsi grazie ai muscoli intercostali e al diaframma, che dilatano e costringono la gabbia toracica.

 

 

LARINGE                               

 

Quest’organo è costituito da una serie di cartilagini unite da legamenti e articolazioni sinoviali oltre che da muscoli intrinseci ed estrinseci.
Le articolazioni ed i legamenti sono importanti per la FONAZIONE, mentre i secondi determinano i movimenti verso l’alto o verso il basso della laringe.
Le cartilagini della laringe sono IALINE; alcune sono pari, altre impari.
La cartilagine di maggiori dimensioni è la TIROIDEA, chiamata così perché è in rapporto con la ghiandola tiroide. Questa cartilagine è formata da due lamine quadrangolari fuse in avanti. Posteriormente, ogni lamina, presenta un corno superiore ed uno inferiore.
Al di sotto della cartilagine tiroidea, si trova un’altra componente di forma anulare, detta cartilagine CRICOIDEA. La sua parte posteriore è una lamina che si assottiglia procedendo in avanti.
Posteriormente si vedono, in alto, due superfici articolari ove si trovano le CARTILAGINI ARITENOIDI; esse sono di forma piramidale e si articolano con la cartilagine cricoidea.
Il corno inferiore della cartilagine tiroidea , bilateralmente, si articola con la cricoidea; posteriormente, infatti, quest’ultima presenta altre due superfici articolari sulle quali si articolano i corni della cartilagine superiore.
Tutte queste articolazioni rendono possibili i movimenti tra le cartilagini della laringe:
La tiroidea e la cricoidea ruotano secondo un asse orizzontale, che passa per le stesse articolazioni; le aritenoidi ruotano, invece, secondo un asse verticale.
Queste ultime hanno, alla base, due processi:
IL PROCESSO VOCALE, sul quale si inseriscono le corde vocali, ed il PROCESSO MUSCOLARE, sul quale c’è l’inserzione dei muscoli intrinseci.
I muscoli intrinseci possono spostare in avanti il processo muscolare e ,quindi, anche quello vocale. In questo modo le corde vocali vengono avvicinate e l’aria viene forzata a passare attraverso  di esse, le quali, vibrando, consentono l’emissione dei suoni.
Le cartilagini possono anche essere spostate medialmente, attraverso la contrazione di altri muscoli intrinseci. In questo modo i processi vocali vengono separati e le corde vocali divaricate: questo è quello che succede durante la respirazione; l’aria è libera di passare attraverso la laringe.
Al di sopra delle aritenoidi sono poste altre due piccole cartilagini: le CORNICULATE e, sopra di esse, le CUNEIFORMI.
L’EPIGLOTTIDE è una cartilagine a forma di foglia; il picciolo si inserisce nel punto in cui si uniscono le lamine della cartilagine tiroidea. L’epiglottide funge da coperchio, che si abbassa durante la deglutizione. Inoltre, questa cartilagine, è unita all’osso ioide da un legamento. Anche il processo vocale è unito, allo stesso modo, alla cartilagine tiroidea. Quest’ultimo legamento è detto LIGAMENTO VOCALE.
Quando la cartilagine cricoidea viene alzata, la sua parte posteriore si sposta all’indietro e, quindi, le cartilagini aritenoidee cambiano posizione: il legamento vocale viene teso e la corda vocale allungata, cioè messa in tensione. Anche i muscoli della stessa ne regolano la tensione.
Quando la corda vocale è tesa si ottengono suoni ad alta frequenza e viceversa.
Altri muscoli, invece, fanno ruotare le aritenoidee spostando,in questo modo, i processi muscolari e vocali; grazie a questi movimenti, la rima glottide si apre e si chiude.
Quando le corde vocali vengono chiuse, viene interessata solo la loro parte anteriore. E’ necessario l’intervento di un altro muscolo per chiudere definitivamente la glottide.
All’interno della laringe sono presenti due pieghe: una VESTIBOLARE  ed una VOCALE;.tra esse si apre il SENO DELLA LARINGE. Le pieghe determinano tre porzioni della laringe: una superiore, al di sopra di esse, una mediana e una inferiore.
All’interno della mucosa, la laringe, presenta un recesso con delle ghiandole che riversano il loro secreto nel lume allo scopo di lubrificare le corde vocali.

I maschi hanno una laringe con un diametro maggiore rispetto a quello delle femmine. Lo sviluppo dell’organo, infatti, è influenzato dal testosterone. In una laringe a diametro maggiore, le corde vocali raggiungono uno stato di tensione di minor entità; questo è il motivo per cui i maschi hanno una voce con toni più bassi rispetto alle femmine.

La laringe, insieme alla FARINGE, costituisce una cassa di risonanza che favorisce ed attenua certe frequenze vocali. Se la cassa è ampia vengono favorite quelle basse e viceversa. L’unica funzione della laringe è l’emissione di suini; esse vengono poi modificati da lingua, labbra, palato e guance. In questo modo viene articolato il linguaggio.

 

TRACHEA                                                       

 

La trachea ad i bronchi hanno la stessa struttura; i bronchi possiedono, però, un diametro minore.
La trachea è costituita da anelli incompleti di cartilagine ialina; essi sono a forma di “C”, aperti posteriormente e, qui, è presente il MUSCOLO TRACHEALE che fa variare la sezione dell’organo. Le cartilagini sono rivestite dal pericondrio.
Gli anelli della trachea sono inseriti in una struttura fibrosa. La sottomucosa e la mucosa sono ricche in fibre elastiche; nella sottomucosa si trovano ghiandole miste; la mucosa è di tipo respiratorio: possiede un epitelio pseudostratificato cigliato con cellule caliciformi mucose. Le cellule cigliate spingono il muco verso la faringe ove viene deglutito.
I bronchi primari hanno la stessa struttura della trachea anche se gli anelli sono di forma più irregolare. A partire dai bronchi secondari gli anelli scompaiono e vengono sostituiti da placche cartilaginee che si dispongono su tutta la parete non più, quindi, a forma di “C”.
Anche la muscolatura, qui, si dispone su tutta la parete e la mucosa e sottomucosa hanno le caratteristiche sopra riportate.

La trachea si biforca in cavità toracica e origina due bronchi primari; il bronco sinistro è di maggiore lunghezza.
Il bronco destro possiede tre biforcazioni (bronchi secondari) perché il polmone destro possiede tre LOBI. Il bronco sinistro, invece, possiede solo due diramazioni che raggiungono i due lobi del polmone sinistro.
Questi bronchi secondari si dividono, a loro volta, in decine di BRONCHI SEGMENTALI: ogni polmone, infatti, è formato da una serie di segmenti.

L’epitelio respiratorio è presente: nelle fosse nasali propriamente dette, nella  nasofaringe, nella laringe (ad eccezione del punto in cui ci sono le corde vocali), nella trachea ed in tutte le ramificazioni dei bronchi, ma varia a livello dei bronchioli.
L’epitelio respiratorio possiede CELLULE CILIATE e CALICIFORMI MUCOSE. Esistono, inoltre cellule ENDOCRINE e CELLULE BASALI piccole ed indifferenziate che danno origine agli altri tipi cellulari. Le cellule endocrine sono sierose, poco numerose.
A livello dei bronchioli sono sempre presenti le cellule cigliate , ma sono più basse di quelle presenti nei bronchi; inoltre, a questo livello, è presente un altro tipo cellulare: le CELLULE DI CLARA. La loro porzione apicale sporge sulla superficie dell’epitelio; sono cellule secernenti , ma è possibile, anche, che si dividano originando gli altri tipi cellulari.
In tutto l’apparato respiratorio fino al livello dei bronchioli è presente muco, secreto dalle cellule caliciformi mucose, oltre che il secreto delle ghiandole miste presenti nella sottomucosa. Queste ultime sono ghiandole tubulo acinose. Tutto il muco viene spinto in alto dalle ciglia e deglutito a livello della faringe.

 

POLMONI                                                 

 

I polmoni sono costituiti dalle ramificazioni dei bronchi. Ciascun lobo polmonare è suddiviso in SEGMENTI POLMONARI avvolti da sacchi connettivali. Sono presenti circa 10 segmenti per polmone. Lo spazio compreso tra i polmoni viene detto MEDIASTINO.
Questi organi sono avvolti dalle PLEURE ed hanno una forma conica. La loro faccia inferiore poggia sul diaframma. Possiedono, poi, una faccia mediastinica ed una sternale e sporgono al di sopra della clavicola.
Le pleure consentono una grande dilatazione polmonare, visto che non sono riempite completamente dall’organo.
Sulla faccia mediale è presente L’ILO POLMONARE, attraverso il quale passano: LE ARTERIE e LE VENE POLMONARI, VASI LINFATICI e NERVI oltre che i BRONCHI PRIMARI.
Il polmone destro è più grande di quello sinistro, dato che il cuore è spostato a sinistra.

L’arteria polmonare trasporta il sangue al polmone: è un arteria con sangue non ossigenato. Le vene polmonari portano , invece, un sangue ricco di ossigeno dai polmoni al cuore.

Ogni polmone possiede una fessura obliqua che lo divide in due lobi. L’incisione si estende fino all’ilo ed i due lobi, quindi, sono completamente separati. Il polmone destro possiede una fessura aggiuntiva orizzontale che origina da quella obliqua; qui, infatti, sono presenti tre lobi.
Ogni lobo presenta dei SEGMENTI, i quali sono raggiunti dai bronchi terziari o segmentali. Ogni bronco terziario fa capo ad un segmento specifico.
I segmenti sono in numero di 10 per polmone e sono indipendenti per quanto riguarda la ventilazione: ognuno di essi è formato dalle ramificazioni di uno solo dei bronchi terziari.
I segmenti sono indipendenti anche per quanto riguarda le arterie: ogni arteria segmentale si ramifica parallelamente al bronco terziario e, questo, avviene anche per le ARTERIE BRONCHIALI. Queste ultime portano ossigeno al tessuto polmonare. A questi organi, infatti, giungono due tipi di arterie: le ARTERIE POLMONARI, che trasportano sangue venoso, e le BRONCHIALI che trasportano sangue ricco in ossigeno (arterioso).
I segmenti, però, non sono indipendenti per quanto riguarda il drenaggio venoso: le vene decorrono tra i setti che separano i lobi ed i segmenti. Questi vasi raccolgono sia il sangue ossigenato (che costituisce la gran parte del drenaggio) sia sangue povero in ossigeno, il quale deriva dalle arterie bronchiali.
I bronchi hanno placche cartilaginee, assenti nei BRONCHIOLI, i quali sono differenti anche per il tipo di epitelio e non sono presenti ghiandole.
Anche i bronchioli si ramificano  e originano i BRONCHIOLI TERMINALI. Essi danno luogo ai BRONCHIOLI RESPIRATORI, chiamati così perché sulla loro parete sono presenti gli alveoli. I bronchioli respiratori formano i DOTTI ALVEOLARI che terminano con delle dilatazioni dette SACCHI ALVEOLARI, formati da un elevato numero di ALVEOLI.
La muscolatura si estende fino ai dotti alveolari ma è assente nella parete dell’alveolo che presenta, come tutta la parte conduttiva, fascetti di fibre elastiche nei setti intraalveolari.
I bronchiolo presentano le cellule di clara secernenti: esse assomigliano a cellule sierose con RER e REL sviluppati. Il loro secreto è molto più fluido di quello presente sulla superficie dei bronchi; quest’ultimo, infatti, sarebbe troppo vischioso e provocherebbe il collassamento dei bronchioli, privi di cartilagine di sostegno. Il secreto delle cellule di clara può, inoltre, fluidificare il muco derivante dai bronchi e possiede, infine, un’azione detossificante.
Queste cellule mancano negli ultimi tratti dei dotti alveolari, i quali possiedono, inoltre, un epitelio più appiattito.
L’arteria polmonare non porta sangue ai bronchi dato che la sua funzione è quella di trasportare sangue non ossigenato agli alveoli ove assume l’ossigeno. Negli alveoli originano i capillari che infarciscono i tratti interalveolari. Il sangue qui si ossigena e viene drenato dalle vene che  originano all’interno dei setti polmonari. In questo caso, infatti, non c’è indipendenza dei segmenti. Le arterie bronchiali portano, invece, sangue ricco di ossigeno a bronchi e bronchioli, ma non raggiungono gli alveoli.
Il sangue refluo viene anche raccolto dalle vene che scorrono tra i segmenti polmonari. Quindi, al cuore, giunge sangue ricco di ossigeno con una piccola percentuale di sangue venoso.
Le pareti alveolari sono rivestite da un epitelio che presenta due tipi di cellule:

  • PICCOLE CELLULE ALVEOLARI: appiattite, con il nucleo che sporge e due lamine allungate. Tra queste cellule sono presenti giunzioni occludenti.
  • CELLULE CUBICHE SETTALI: presentano villi e contengono corpi multilammellari di lipidi; questo materiale viene secreto e funge da SURFACTANTE; esso abbassa la tensione superficiale impedendo agli alveoli di collassate.

Nei setti interalveolari è presente uno scarso connettivo, con una ricca rete capillare; la superficie dell’epitelio alveolare poggia su una membrana basale spesso fusa con quella dell’endotelio capillare. La membrana basale risulta quindi unica per endotelio e alveolo, rendendo rapidi gli scambi gassosi.
Nell’epitelio sono, inoltre, presenti macrofagi con il compito di fagocitare particelle di polvere che giungono a livello alveolare. Qui, infatti, non sono presenti cellule cigliate come nella parte conduttiva dell’apparato che spingono fuori il muco con le particelle estranee.

 

 

VENTILAZIONE                                          

 

La ventilazione è il meccanismo muscolare che determina l’ingresso e l’uscita di aria dai polmoni.
I dispositivi che consentono questo processo sono:

  • LE PLEURE
  • I MUSCOLI INTERCOSTALI
  • IL DIAFRAMMA

Le pleure sono membrane che rivestono i polmoni; ciascuno di questi ultimi possiede una PLEURA VISCERALE, che aderisce strettamente all’organo e penetra anche tra le sue fessure. Questa membrana è costituita da un connettivo di supporto e da un epitelio cubico detto MESOTELIO, come il peritoneo, attraverso il quale fuoriesce il liquido lubrificante.
A livello dell’ilo polmonare la pleura viscerale si riflette4 e si continua con la PLEURA PARIETALE: essa è di connettivo robusto. Questa pleura è rivestita internamente da un foglietto con le caratteristiche della pleura viscerale.
Si stabilisce, in questo modo, una CAVITA’ PLEURICA; esso, però, è uno spazio virtuale, visto che i due foglietti sono adesi; possono scivolare uno sull’altro senza attrito, grazie alla presenza del liquido pleurico.
La pleura parietale è costituita da:

  • pleura COSTALE, che aderisce alla parete toracica
  • pleura DIAFRAMMATICA, aderente al diaframma
  • pleura MEDIASTINICA, rivolta verso il mediastino

La pleura parietale scende molto al di sotto del polmone, fino a contattare la pleura diaframmatica. Questo forma un RECESSO COSTO - DIAFRAMMATICO: le due pleure sono adese sotto il polmone e possono scivolare l’una sull’altra durante l’inspirazione e l’espirazione.
Quando si inspira il diaframma si abbassa e la pleura può venire riempita dalla dilatazione dell’organo.
Un altro recesso è il COSTO - MEDIASTINICO: anche in questo caso le due pleure sono saldate e possono accogliere la dilatazione del polmone. L’organo può, così, dilatarsi senza attrito.
Le pleure hanno, quindi, la stessa funzione del peritoneo: minimizzano l’attrito.

L’inspirazione e l’espirazione sono garantite per il 70% dal muscolo diaframmatici, il quale fa aumentare il diametro verticale dei polmoni. Quando c’è inspirazione, infatti, esso si abbassa consentendo l’espansione degli organi.
Per la respirazione sono anche necessari i muscoli intercostali: essi sono muscoli interni ed esterni. Quando questi ultimi si contraggono le coste vengono alzate (sono articolate con lo sterno e con il corpo vertebrale); in questo modo aumenta il diametro trasversale della gabbia toracica. Quindi, grazie al diaframma ed ai muscoli intercostali esterni, la gabbia toracica viene espansa consentendo la dilatazione polmonare.
Nell’espirazione il diaframma riacquista la sua posizione originale, i muscoli esterni si rilassano e si contraggono gli interni che abbassano le coste. Nell’inspirazione viene bloccata la prima costa e, quindi, i muscoli esterni, contraendosi, alzano le altre. Nell’espirazione, al contrario, è l’ultima costa ad essere bloccata ed i muscoli interni possono, così, abbassare le rimanenti.
I polmoni sono organi ricchi di fibre elastiche: quando l’organo è a riposo il tessuto elastico è sottoposto a trazione e ciò tende a far ritrarre il polmone; il torace, però, possiede una parete elastica che tende a far espandere la gabbia. Queste due forze sono contrapposte  e creano, nello spazio pleurico virtuale, una PRESSIONE NEGATIVA rispetto a quella atmosferica. L’ispirazione, quindi, dilata i polmoni creando una depressione negli alveoli. Qui la pressione diventa più negativa rispetto a quella esterna visto che, quando il polmone è a riposo, la pressione è uguale a quella atmosferica. Se il polmone si dilata la sua pressione si abbassa e, di conseguenza, entrerà aria.
Nell’espirazione avviene l’opposto. Il polmone si contrae e la sua pressione diventa maggiore di quella atmosferica; come risultato si avrà l’espulsione di aria.

Fonte: http://lab.artmediastudio.it/www-storage/appunti/67458/7855/2-Apparato%20respiratorio.doc

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