Apparato Respiratorio e Volumi Polmonari: Una Presentazione di Biologia

Apparato Respiratorio e Funzioni

Per eseguire i loro compiti le cellule hanno bisogno di un apporto costante di energia, che ricavano dai cibi utilizzando l'ossigeno in un processo chiamato respirazione. La respirazione rilascia anidride carbonica, uno scarto tossico che deve essere eliminato dal corpo. Distribuire l'ossigeno e rimuovere l'anidride carbonica è il compito del sistema cardiorespiratorio.Il sistema respiratorio consiste in una serie di tubi che trasportano l'aria all'interno e all'esterno del corpo e di una coppia di polmoni attraverso i quali il sangue viene rifornito di ossigeno e ripulito dell'anidride carbonica.

Vie Aeree

Vie Aeree Superiori

• cavità nasale e bocca
• faringe
• laringe
• trachea

Vie Aeree Inferiori

• polmoni
• bronchi
• bronchioli
• alveoli

Sistema di Tubi Respiratori

Cavità nasale Trachea Laringe Bronchi- - Polmoni Diaframma L'aria entra nel corpo passando dal naso, dove viene filtrata dai peli e dal muco presenti nelle narici, che impediscono l'entrata di corpuscoli che potrebbero danneggiare i polmoni. Da qui passa nella faringe, attraversa la laringe e arriva nella trachea.

La Faringe

Tratto respiratorio superiore Cavità nasale Faringe Laringe Tratto respiratorio inferiore Trachea Bronchi primari Polmoni La faringe è il condotto muscolo-membranoso, situato in fondo alla bocca, che mette in comunicazione le cavità orale e nasale con la laringe e l'esofago. La faringe è una delle componenti anatomiche della gola e, poiché attraverso essa passano sia il cibo che l'aria, è parte integrante sia dell'apparato digerente, sia dell'apparato respiratorio.

La Laringe

Tratto respiratorio superiore Cavità nasale Faringe Laringe Tratto respiratorio inferiore Trachea Bronchi primari Polmoni La laringe è l'organo interno impari, a forma di tubo, prevalentemente di natura cartilaginea, con sede nel compartimento antero-superiore del collo, che mette in comunicazione la faringe con la trachea. La laringe è una delle componenti anatomiche della gola, appartiene all'apparato respiratorio ed è la sede delle corde vocali.

La Trachea

Anatomy of the Trachea Larynx Tracheal cartilages Trachea Location of carina (internal ridge) Root of the right lung Root of the left lung Primary bronchi Lung tissue Secondary bronchi La trachea è rinforzata da una serie di anelli cartilaginei semichiusi e ricoperta dal muco che, come nel naso, ha la funzione di bloccare l'ingresso di sporco e corpi estranei nei polmoni. Lo sporco catturato nella trachea viene spostato in gola da sottili cilia. La trachea si divide in due bronchi, che a loro volta si ramificano nei polmoni.

I Polmoni

Laringe Trachea Polmone destro Polmone sinistro Bronchi Il polmone sinistro è diviso in due sezioni, chiamate lobi, mentre quello destro è diviso in tre. Un polmone consiste in una ramificazione di canali che trasportano aria. Ogni singolo bronco importa ed espelle l'aria, e si divide in bronchi secondari, ciascuno dei quali rifornisce un lobo. A loro volta i bronchi secondari si dividono in terziari e così via, fino a terminare in piccole sacche chiamate alveoli.

I Bronchioli

di 17 Laringe Trachea Bronco primario sinistro Bronco secondario Bronchiolo Alveoli I bronchi si dividono e formano strutture ramificate sempre più piccole, i bronchioli. I bronchioli più piccoli misurano meno di un millimetro di diamentro. I bronchioli si dividono in dotti alveolari, che terminano in gruppi di alveoli simili a un grappolo d'uva. Ci sono oltre 300 milioni di alveoli nei polmoni.

Struttura dei Polmoni

Laringe Trachea Polmone destro Polmone sinistro Bronchi I polmoni si trovano nel torace ai due lati del cuore, protetti dalla spina dorsale e dalla gabbia toracica e appoggiati sul diaframma; una lamina muscolare che separa il torace dall'addome. I polmoni hanno una consistenza spugnosa in quanto consistono in una rete di canali che terminano in minuscole sacche chiamate alveoli, attraverso i quali l'ossigeno entra nel flusso sanguigno.

Alveoli e Scambio Gassoso

Laringe Trachea Polmone destro Polmone sinistro Bronchi Letti capillari Tessuto connettivo Sacche alveolari Condotto alveolare Ghiandole mucose Mucosa Alveoli Vena polmonare Arteria polmonare Atrio Compressa dentro il torace c'è una superficie alveolare complessiva utile per assorbire l'ossigeno di grandezza pari a due terzi di quella di un campo da tennis. Una sottile membrana, la pleutra, ricopre i polmoni; un'altra più esterna riveste la superficie del torace. Tra le due membrane si trova una sostanza fluida che diminuisce la frizione ed evita di sentire dolore durante la respirazione.

Gli Alveoli

Letti capillari Tessuto connettivo Sacche alveolari Condotto alveolare Ghiandole mucose Mucosa Alveoli Vena polmonare Arteria polmonare Atrio Negli alveoli si verifica continuamente uno scambio di gas. Questo processo fa sì che le cellule del corpo ricevano una fornitura costante di ossigeno e non vengano avvelenate dall'accumulo di anidride carbonica. L'ossigeno si dissolve in uno strato sottile di liquido che ricopre le pareti dell'alveolo e si espande per diffusione attraverso le sottili pareti dell'alveolo fino ai capillari sanguigni e da lì nei globuli rossi nel sangue. L'anidride carbonica si diffonde in senso contrario dal sangue all'aria contenuta negli alveoli e viene espirata.

La Respirazione

Inspiración Espiración neus neJ5 long diafragma diafragma 16-18 R.P.M. La funzione respiratoria la possiamo suddividere( ??? ) in FUNZIONE MECCANICA o MECCANICA RESPIRATORIA, è un insieme di competenze funzionali che vedono da un lato il trasporto dell" aria ambiente fino ad un compartimento il cosiddetto spazio alveolare, dove poi si innesca l'a funzione dello scambio gassoso e l'attività respiratoria caratterizzata da due momenti: una fase inspiratoria, o di ingresso dell'aria ambiente in un compartimento alveolare, e una fase espiratoria con l" uscita dell" aria alveolare che è stata soggetta allo scambio gassoso fino all' 'aria ambiente. La frequenza respiratoria è composta dai 13 ai 16 atti,circa, respiratori nell' 'unità di tempo. L'obiettivo finale della funzione respiratoria è quello di scambiare ossigeno e anidride carbonica con i tessuti periferici.

Volume Corrente

Un soggetto normale, in condizioni fisiologiche di organi e apparati, è in grado, con un atto respiratorio normale o eupnea, di inspirare ed espirare 500 ml di aria. Questo volume che è sia inspiratorio che espiratorio viene chiamato volume corrente (Vc). Quindi il volume corrente è il volume di aria che viene inspirato ed espirato con un atto respiratorio completo. Di questi 500ml , 150 saranno distribuiti nelle vie aeree superiori e i restanti 350 ml saranno deputati allo scambio gassoso a livello alveolare.

Definizione di Volume Corrente

il volume di aria che viene inspirato ed espirato con un atto respiratorio completo

Volume di Riserva Inspiratorio (VRD)

Il volume di riserva inspiratorio (VRI), che all'esame spirometrico è rappresentato da un'inspirazione massimale seguita da un'espirazione massimale, è il volume di aria che viene inspirato ed espirato dopo noi chiediamo a un soggetto di compiere una inspirazione forzata, quindi di espandere volontariamente il proprio sistema toraco-polmonare va da 2000 (donna) a 3000 ml (uomo) a seconda dell'espansione del parenchima polmonare . la somma del volume corrente più il volume di riserva inspiratorio rappresenta la capacità inspiratoria (massimale). VC + VRI = CI max

Definizione di Volume di Riserva Inspiratorio

volume di aria che viene inspirato ed espirato dopo noi chiediamo a un soggetto di compiere una inspirazione forzata

Il Volume di Riserva Espiratorio (VRE)

Il volume di riserva espiratorio(VRE), inteso come volume di aria che viene espirato con un atto espiratorio forzato dopo il volume corrente. Questa condizione ci consente di determinare una espulsione aggiuntiva, rispetto al volume corrente, che è compresa tra 1000 e 1200 ml (con le differenze di genere). Infatti, nell' esame spirometrico, la capacità espiratoria massimale data dalla somma del volume corrente più il volume di riserva espiratorio è di entità minore, circa la metà, rispetto alla capacità inspiratoria massimale. La somma del volume corrente più il volume di riserva espiratorio rappresenta la capacità espiratoria ( massimale). VC + VRE = CE max La somma del volume corrente più il volume di riserva inspiratorio più il volume di riserva espiratorio ci dà una capacità vitale dei cosiddetti volumi "mobilizzabili", cioè quei volumi che possono essere inspirati o espirati. VRI + VRE + VC = capacità vitale

Definizione di Volume di Riserva Espiratorio

volume di aria che viene espirato con un atto espiratorio forzato dopo il volume corrente

Volume Residuo

All'interno del polmone rimane sempre intrappolato un certo volume di aria che fisiologicamente rientra nei cosiddetti volumi non mobilizzabili chiamato volume residuo è il volume di aria che rimane intrappolato nel parenchima polmonare e che consente l'adesione del parenchima polmonare alla parete toracica tramite la pleura; questo consente di evitare il collasso delle pareti alveolari perché il tessuto si compatta. Quindi, il volume residuo è il volume rimasto all'interno dei due parenchimi polmonari dopo aver eliminato la capacità vitale, cioè avere eliminato con un atto espiratorio massimale tutta l'aria mobilizzabile, quindi rimangono circa 600 ml per polmone che consente una certa espansione e l'adesione.

Definizione di Volume Residuo

è il volume rimasto all'interno dei due parenchimi polmonari dopo aver eliminato la capacità vitale

Capacità Polmonare Totale

Per saperne di più: La somma tra la capacità vitale (data dalla somma del volume corrente, del volume di riserva inspiratorio, del volume di riserva espiratorio) e il volume residuo (1200 ml), rappresenta la cosiddetta capacità polmonare totale che è pari a 6 litri. CV + VR = CPT Quindi il parenchima polmonare di un soggetto adulto ha una capacità polmonare veramente elevata, finalizzata ad assicurare una ossigenazione e un'eliminazione di anidride carbonica importante anche quando le esigenze metaboliche (per esempio in una attività muscolare sostenuta nel tempo e in termini di richiesta di impegno) richiedono un' ossigenazione veramente elevata. La capacità funzionale residua rappresenta quanto l'organismo ha in termini respiratori, sommando il volume di riserva espiratorio cioè il massimo volume d'aria che è espirare e il volume residuo cioè il volume d'aria che rimane nei polmoni impedendone il collassamento. Questo parametro può essere utile nella discriminazione di patologie restrittive o ostruttive del parenchima polmonare.