Apparato respiratorio

Che cos’è Il sistema respiratorio

L’apparato respiratorio è l’insieme di organi e tessuti deputati alla respirazione sistemica.
Comprende tutti gli organi deputati allo scambio di ossigeno e anidride carbonica tra l’organismo e l’ambiente esterno.
Gli organi che lo compongono sono:
  • Naso e cavità nasali
  • Faringe
  • Laringe
  • Trachea
  • Polmoni, con bronchi, bronchioli e alveoli polmonari
L’apparato respiratorio, attraverso la sua funzione di scambio gassoso, contribuisce alla funzionalità di tutto l’organismo. L’ossigeno introdotto a livello polmonare (inspirazione), viene immagazzinato nell’emoglobina dei globuli rossi nei capillari polmonari, e viene trasportato dal torrente circolatorio in tutte le cellule e i tessuti. In questi ultimi, l’ossigeno verrà utilizzato dalle centrali energetiche delle cellule (i mitocondri) per la produzione dell’energia necessaria a svolgere tutte le funzioni a livello cellulare (movimenti molecolari, scambio di ioni) che in ultima analisi permettono tutte le attività fisiologiche (impulso nervoso, movimenti muscolari, digestione, secrezione ormonale, risposta immunitaria).

Nelle cellule e nei tessuti, l’ossigeno viene utilizzato e viene prodotta anidride carbonica. Quest’ultima, legandosi nuovamente all’emoglobina dei globuli rossi, percorre il tragitto opposto, dai tessuti periferici al cuore e ai polmoni, dove viene rilasciata verso l’ambiente esterno con l’espirazione. 
Da questo percorso si vede come l’apparato respiratorio sia strettamente connesso con quello circolatorio, sia da un punto di vista anatomico che funzionale.
Ogni componente dell’apparato respiratorio ha una struttura specifica che gli consente di svolgere al meglio la sua funzione. 

Infografica che mostra gli organi che compongono l'apparato respiratorio

I polmoni e le vie respiratorie

Naso e cavità nasali: costituiscono il collegamento tra l’organismo e l’ambiente esterno. Il naso è la parte esterna mentre le cavità nasali sono la porzione interna, i canali all’interno dei quali l’aria entra nelle vie respiratorie. Le due cavità nasali (destra e sinistra) sono separate da una struttura cartilaginea, il setto nasale. Ogni cavità nasale si apre verso l’esterno attraverso una narice e verso l’interno si collega alla faringe attraverso le coane. La base delle cavità nasali è costituita dal palato, che forma anche la parte superiore della cavità orale. Lo spazio intranasale si collega attraverso il dotto nasolacrimale, all’apparato lacrimale sito all’angolo dell’occhio. 

Le cavità nasali sono ricoperte da una mucosa che contiene ghiandole che secernono muco e un tessuto ciliato, con la funzione di “pulire” l’aria che entra dall’esterno dalle possibili particelle dannose per la parte più interna delle vie respiratorie.
Attraverso il passaggio nelle cavità nasali, l’aria viene anche riscaldata. Il passaggio attraverso naso e cavità nasali serve quindi a convogliare l’aria inspirata verso le parti più interne e a prepararla agli scambi gassosi.

Faringe

È la parte immediatamente in continuazione con le cavità nasali (nasofaringe), che continua poi come orofaringe, una parte in comunicazione con la cavità orale. È il luogo anatomico dove apparato digerente e respiratorio si incontrano. Mentre il bolo alimentare prosegue nell’esofago, l’aria dalla faringe passa alla laringe.

Laringe

Questa struttura, oltre a indirizzare il flusso respiratorio verso la trachea, è anche la sede delle corde vocali, e quindi importante nella fonazione.

Trachea

È un tubo di 10-12 cm costituito da anelli di cartilagine incompleta che nella parte posteriore sono fissati all’interno di un tessuto connettivo denso. Questa struttura tubolare si dirama poi in due parti, una a destra e una a sinistra che costituiscono i bronchi.

Bronchi

Sono i due rami che continuano dalla trachea e penetrano nei polmoni. I bronchi principali (destro e sinistro) si dividono numerose volte una vola entrati nei polmoni, per raggiungere ogni parte del polmone. Man mano che le diramazioni procedono, diminuisce il diametro delle strutture fino a meno di 1 mm.

Polmoni

I polmoni sono due organi spugnosi, situati nella cavità toracica, sede principale della respirazione ossia degli scambi gassosi di ossigeno e anidride carbonica con l’esterno. 

I polmoni sono ricoperti da una doppia membrana sierosa, la pleura, distinta in parietale (all’esterno) e viscerale (verso i polmoni). Tra le due membrane pleuriche è presente un liquido extracellulare che minimizza la frizione durante i movimenti di espansione e rilascio della respirazione.
Quando la pleura si infiamma, i movimenti respiratori possono diventare dolorosi. Inoltre, nel caso in cui dell’aria entri all’interno della pleura (pneumotorace) in seguito a traumi o interventi di natura medica, i polmoni possono collassare parzialmente o completamente a causa della loro grandissima elasticità e della mancanza di spazio disponibile, conseguente al cambiamento di volume della pleura.

Il polmone destro è di volume leggermente superiore a quello sinistro, a causa del fatto che, parte della porzione sinistra è occupata dal cuore. I polmoni poggiano con la loro parte inferiore sul diaframma, un muscolo importante nella generazione del movimento che sostiene il cambio di pressione e che permette ai polmoni stessi di riempirsi di aria e di rilasciarla successivamente. Gli scambi gassosi che avvengono all’interno dei polmoni sono molto efficienti a grazie alla grande superficie di contatto disponibile tra aria e membrane interne.
Una caratteristica fondamentale dei polmoni è proprio la presenza di un sistema di membrane estremamente sviluppato che dipende dalla diramazione delle vie respiratorie in rami sempre più piccoli e numerosi. A partire dai bronchi principali (destro e sinistro) si formano ramificazioni dell’albero bronchiale dal diametro sempre minore, i bronchioli, non più delimitati da anelli di cartilagine ma solo da tessuto muscolare liscio e tessuto connettivo. La contrazione involontaria e non controllata del tessuto muscolare liscio di questa regione può dare origine a degli spasmi che costituiscono i sintomi clinici dell’asma. 

Le successive ramificazioni dei bronchioli terminano negli alveoli polmonari, delle camere in cui avvengono gli scambi gassosi tra sangue e aria. Oltre a questi due elementi dinamici, un altro elemento importante a questo livello è il tessuto (cellule endoteliali dei capillari e epitelio polmonare) che fornisce il sostegno e confina gli scambi tra le due componenti in una specifica zona, per aumentarne l’efficienza. Si calcola che la superficie interna di scambio tra aria e sangue di un individuo sia in media di 140 m2.

immagine che mostra gli organi e i tessuti del torace umano e dell'apparato respiratorio

A cosa serve la respirazione

L’apparato respiratorio serve a rifornire di ossigeno tutti i tessuti e le cellule del corpo e ad eliminare l’anidride carbonica prodotta da questi ultimi. Tutti i processi biochimici, per avvenire, necessitano di energia, che viene prodotta a livello cellulare sotto forma di molecole di ATP (adenosintrifosfato).
La produzione di questa molecola, essenziale per l’attività degli organismi, dipende dalla presenza di ossigeno. L’apparato respiratorio garantisce un efficiente scambio gassoso che consente a tutte le cellule il rifornimento con ossigeno e l’eliminazione del gas di “scarto” (l’anidride carbonica) prodotta al temine della generazione di ATP.

Da un punto di vista anatomico, gli scambi gassosi avvengono nelle membrane degli alveoli polmonari. Qui si trovano numerosi capillari sanguigni a livello dei quali avviene il vero e proprio meccanismo di scambio. Il sangue ricco di anidride carbonica proveniente da tutti i distretti corporei viene pompato dal cuore nella circolazione polmonare.
Una volta arrivato agli alveoli, il sangue è a contatto con l’aria ricca di ossigeno e i meccanismi di affinità che caratterizzano l’emoglobina del sangue permettono il rilascio dell’anidride carbonica all’aria e il contemporaneo legame all’ossigeno. La circolazione riporterà poi il sangue ossigenato al cuore che lo pomperà nuovamente in tutti i distretti corporei, assicurando ossigenazione a tutte le cellule e i tessuti.

Come si cura l'apparato respiratorio

La specializzazione medica che si occupa della salute del sistema respiratorio è la Pneumologia. Un ulteriore branca è quella relativa alla Chirurgia Toracica, che come intuibile riguarda esclusivamente gli interventi chirurgici sul polmone.
Le patologie e le disfunzioni che possono colpire gli organi dell'apparato respiratorio sono molte, alcune acute, altre croniche, non sempre sintomatiche. 
Alcuni esempi sono le bronchiti virali, frequenti nei bambini e negli adulti, durante la stagione fredda, o malattie come la Broncopneumopatia Cronica Ostruttiva (BPCO), che porta lentamente all'insufficienza respiratoria. Per quasi tutte vi sono cause ambientali e legate allo stile di vita che sono in buona parte prevenibili: assicurarsi un microclima indoor salutare, evitare l'esposizione a sostanze tossiche e velenose che possono danneggiare bronchi e polmoni, e soprattutto eliminare l’abitudine al fumo di tabacco, evitando anche il fumo passivo. 

Sebbene le affezioni al sistema respiratorio siano di pertinenza dell’area specialistica della pneumologia, in molti casi sia per la diagnostica che per garantire le migliori cure, è necessario avvalersi del consulto e del supporto di altre specializzazioni mediche i cui "campi" di azione sono strettamente collegate ai problemi respiratori.
Tra queste:
  • Allergologia (asma di natura allergica, comune nei bambini ma sempre più spesso anche negli adulti);
  • Oncologia (il tumore al polmone rappresenta la seconda causa di morte per cancro nel sesso maschile e la terza nel sesso femminile, rappresentando l'11% di tutte le neoplasie diagnosticate in Italia);
  • Cardiologia (cuore e polmone sono collegati dal punto di vista anatomico e fisiologico);
  • Neonatologia (i bambini nati pretermine sono i più a rischio di disturbi respiratori);
  • Otorinolaringoiatria;
  • Psicologia (in caso di disfunzioni respiratorie su base ansiosa).
Alcuni sintomi che possono far sospettare un problema all'apparato respiratorio da indagare attraverso un consulto pneumologico sono: tosse che non passa, stanchezza, difficoltà respiratorie e fiato corto, sangue nell'espettorato, respiro sibilante, dolore toracico.

Di seguito è riportato un elenco delle più comuni malattie respiratorie e polmonari e le prestazioni sanitarie disponibili, tenendo in considerazione che bocca, naso e gola non sono di pertinenza della pneumologia bensì dell'otorinolaringoiatria, sebbene molte malattie infiammatorie e carico di laringe e trachea vengano spesso diagnosticate dallo pneumologo se determinano disturbi respiratori. Il dialogo multidisciplinare è un bene per il paziente ed è sempre più utilizzato nella medicina contemporanea per una migliore valutazione generale dell’esperienza del paziente.
  • Asma. Malattia infiammatoria cronica che colpisce i bronchi, quasi sempre di natura allergica. L’asma colpisce il 7-10% dei bambini e degli adulti. Sebbene la patologia possa esordire a qualunque età, è più comune l’insorgenza in età infantile.
    Comporta respiri corti e brevi che danno a chi ne soffre la sensazione di soffocare. Gli attacchi di asma sono più frequenti nei bambini, soprattutto se vivono in ambienti metropolitani caratterizzati da alti livelli di inquinamento. Polveri sottili a parte, gli allergeni che più comunemente provocano asma sono i pollini delle piante, le muffe, gli acari della polvere, ma anche il fumo di tabacco può costituire fattore di rischio. Inoltre, lo stress può peggiorare i sintomi e suscitare crisi frequenti. Esiste anche una forma di asma bronchiale non allergica, dovuta ad una insufficienza cardiaca. I vari tipi di asma sono classificati in base alla severità dei sintomi in leggera intermittente, leggera persistente, moderata persistente, e severa persistente. Una delle cause che scateno gli attacchi di asma è la risposta del sistema immunitario agli allergeni che causa una contrazione incontrollata della muscolatura liscia dei bronchi, infiammazione ed eccessiva secrezione di muco nelle vie respiratorie.
  • Bronchite. Infiammazione dei bronchi di natura infettiva (virale o batterica) che può estendersi ai polmoni diventando broncopolmonite. La bronchite cronica è una comune complicazione dovuta al fumo di tabacco.
  • Bronchiolite. Infiammazione delle piccole vie respiratorie (bronchioli), di natura per lo più virale, che colpisce maggiormente i bambini tra 1 e 2 anni di età.
  • Bronchiestasie. Malformazioni dei bronchi congenite o acquisite a seguito di ripetute infezioni bronchiali.
  • Broncopneumopatia Cronica Ostruttiva (BPCO). Disturbo respiratorio progressivo che colpisce sia i bronchi che i polmoni riducendo la capacità respiratoria in modo lento ma inesorabile. Si tratta di una bronchite cronica, in cui la condizione infiammatoria delle mucose bronchiali rende sempre più difficoltoso assorbire l'ossigeno necessario dall'aria che inspiriamo.
  • Enfisema polmonare. Spesso conseguenza della BPCO, è una malattia che colpisce gli alveoli polmonari distruggendo la parete degli alveoli polmonari, riducendo e danneggiando la capacità di scambio gassoso.
  • Fibrosi Polmonare Idiopatica (IPF). Malattia polmonare molto grave, di origine sconosciuta, in cui si osserva una graduale compromissione della capacità respiratoria dovuta all'"invasione" di tessuto cicatriziale all'interno dei polmoni.
  • Pneumotorace. Condizione per cui l’aria si accumula nello spazio pleurico, causandone l’espansione e la compressione del polmone.
  • Polmonite. Infiammazione dei polmoni di origine batterica o virale. 
  • Proteinosi alveolare polmonare. È una patologia con causa non ben definita, caratterizzata dall’accumulo di surfattante (fluido contenente lipidi e proteine con la funzione di ridurre la tensione superficiale e mantenere uno spazio disponibile per l’aria) nello spazio alveolare. L’accumulo di fluido riduce l’efficienza degli scambi gassosi.
  • Tubercolosi. Per fortuna quasi scomparsa, la tisi è una malattia infettiva provocata dall'azione del Mycobacterium tubercolosis.
  • Tumore del polmone.
  • Pleurite. Infiammazione acuta o cronica della pleura che riveste i polmoni.
  • Sindrome delle apnee notturne e russamento (SAS OSAS). Insieme di disturbi respiratori di origine diversa che si verificano durante il sonno e che comportano una riduzione della capacità di ventilare i polmoni e assicurare in tal modo ossigeno costante al sangue. È un disturbo comune tra gli uomini "russatori" soprattutto se in forte sovrappeso e/o tabagisti.
  • Sarcoidosi. Malattia infiammatoria di probabile origine autoimmune che si manifesta con la formazione di piccoli aggregati di cellule, granulomi, all'interno dei polmoni.


RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI:
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