Apparato Respiratorio - Schede di Studio PDF

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Liceo Scientifico Statale 'Leonardo da Vinci', Reggio Calabria

Prof.ssa Francesca Torretta

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apparato respiratorio anatomia biologia fisiologia

Summary

Questo documento fornisce una panoramica degli organi e delle funzioni dell'apparato respiratorio. Copre argomenti come le vie respiratorie superiori e inferiori, il percorso dell'aria nella cavità nasale, le funzioni olfattive e della faringe, la laringe e i seni paranasali, le vie aeree inferiori (trachea e bronchi) e i polmoni. Gli studenti interessati all'anatomia e fisiologia dell'apparato respiratorio potrebbero trarre beneficio da questo documento.

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Primo nucleo tematico Gli organi dell’apparato respiratorio Percorso di potenziamento-orientamento “BIOLOGIA CON CURVATURA BIOMEDICA” Seconda annualità Prof.ssa Francesca Torretta Le funzioni dell’apparato respiratorio Pe...

Primo nucleo tematico Gli organi dell’apparato respiratorio Percorso di potenziamento-orientamento “BIOLOGIA CON CURVATURA BIOMEDICA” Seconda annualità Prof.ssa Francesca Torretta Le funzioni dell’apparato respiratorio Per svolgere le proprie funzioni, le cellule consumano di continuo ossigeno (O2). L’ossigeno è essenziale per la respirazione cellulare, il complesso di reazioni di ossidazione del glucosio e di altre molecole organiche, che ha sede nei mitocondri e che produce energia in forma di ATP. Le reazioni del metabolismo cellulare sviluppano diossido di carbonio (CO2) come prodotto di scarto. Quest’ultimo deve essere rapidamente espulso dall’organismo, in quanto il suo accumulo produce acidità che può risultare tossica per le cellule. L’apparato respiratorio provvede ad assicurare in modo rapido ed efficiente gli scambi gassosi (O2 e CO2 ) tra l’organismo e l’ambiente esterno. Le tre fasi della respirazione polmonare L’intero processo degli scambi gassosi nell’organismo avviene in tre passaggi: 1. la ventilazione polmonare 2. la respirazione esterna 3. la respirazione interna o respirazione generale è lo scambio di gas che avviene tra è lo scambio di gas tra il sangue è il flusso d’aria in entrata e in l’aria degli alveoli polmonari e il dei capillari sistemici e le cellule uscita dai polmoni sangue dei capillari polmonari del corpo. Gli organi dell’apparato respiratorio: suddivisione strutturale vie aeree Dal punto di vista anatomico superiori l’apparato respiratorio può essere suddiviso in due parti: Le vie aeree superiori: che comprendono il naso, la faringe e la laringe vie aeree Le vie aeree inferiori: che inferiori includono la trachea, i bronchi e i polmoni. Gli organi dell’apparato respiratorio: suddivisione funzionale Dal punto di vista fisiologico l’apparato respiratorio è costituito da due tratti specializzati per la diversa funzione: La porzione di conduzione: è costituita da una serie di cavità e canali interconnessi che conducono l’aria all’interno del corpo (naso, faringe, laringe, trachea, bronchi, bronchioli e bronchioli terminali) La porzione respiratoria: comprende i tessuti polmonari dove avviene lo scambio dei gas col sangue (bronchioli respiratori, dotti alveolari, sacchi alveolari e alveoli) Le branche della medicina che si occupano dell’apparato respiratorio: L’OTORINOLARINGOIATRIA LA PNEUMOLOGIA Si occupa della diagnosi e del Si occupa della diagnosi e del trattamento delle malattie di trattamento delle malattie orecchio, naso e gola polmonari Le vie aeree superiori: il naso Il naso esterno consiste di osso e cartilagine ricoperti di pelle e tappezzati internamente da una membrana mucosa presenta due aperture dette narici. Le cavità o fosse nasali sono separate da una lamina verticale osteocartilaginea detta setto nasale (lamina perpendicolare dell’osso etmoide, vomere e porzione cartilaginea) comunicano posteriormente col rinofaringe tramite due aperture dette coane. Il naso Dalla parete laterale di ciascuna fossa nasale sporgono tre formazioni in rilievo sostenute da lamine ossee dette conche nasali o cornetti o turbinati (superiore, medio, inferiore) che consentono la formazione di tre depressioni dette meati. Nei meati si trovano gli sbocchi di cavità ossee dette seni paranasali. Nel meato superiore sbocca il seno sfenoidale; nel meato medio si aprono il seno mascellare e il seno frontale; il meato inferiore riceve lo sbocco del condotto naso-lacrimale che mette in comunicazione le cavità orbitaria e nasale. I seni paranasali I seni paranasali (frontale, sfenoidale, mascellare ed etmoidale) sono quattro paia di cavità situate attorno al naso, all'interno delle ossa facciali, ricoperte da mucose che servono a umidificare e riscaldare l'aria inalata. Sintomi I seni paranasali sono collegati alla cavità nasale attraverso piccoli orifizi chiamati osti. Questi vengono facilmente ostruiti a causa di infiammazioni allergiche o del comune raffreddore, ostacolando il normale drenaggio del muco. L'infiammazione delle mucose dei seni porta allo sviluppo di una patologia molto diffusa, la sinusite. Mal di testa La rinoplastica È una procedura chirurgica che consente di modificare la forma del naso esterno. Oltre che per ragioni estetiche, viene effettuata in caso di fratture nasali o deviazioni del setto nasale. L’ipertrofia dei turbinati Alcuni soggetti presentano un aumento di volume dei turbinati che impedisce la normale respirazione nasale. Il paziente, in questo caso, riferisce ostruzione nasale con respirazione a bocca aperta, conseguente secchezza delle fauci e possibile russamento notturno. Trattamento: chirurgico tradizionale o laser. Le funzioni delle strutture nasali Le strutture nasali interne hanno diverse funzioni: Filtrazione, riscaldamento e umidificazione dell’aria inspirata Rilevamento degli stimoli olfattivi Modulazione delle vibrazioni dei suoni espressivi Il percorso dell’aria nella cavità nasale Quando l’aria entra nelle narici incontra una fitta peluria che intrappola le particelle di polvere più grossolane (filtrazione). La cavità nasale e le conche nasali sono rivestite da mucosa fittamente irrorata da capillari il cui sangue serve a riscaldare l’aria inspirata. La mucosa nasale è formata da cellule di epitelio cilindrico ciliato pseudostratificato e da cellule caliciformi che secernono muco per umidificare l’aria inalata e per depurarla intrappolando particelle estranee. La mucosa nasale Le ciglia convogliano il muco carico di residui verso la faringe, dove viene deglutito. La funzione olfattiva Nella parte superiore delle cavità nasali si trovano i recettori olfattivi che rivestono i meati superiori e il setto adiacente permettendo la percezione degli odori (epitelio olfattivo). Le vie aeree superiori: la faringe La faringe (gola) è un condotto muscolare imbutiforme comune agli apparati respiratorio e digerente. Oltre ad essere una via di transito per aria e cibo, ospita le tonsille faringee, organi linfoghiandolari con funzione antinfettiva e immunitaria. In realtà le tonsille si trovano in diverse zone del cavo orale e della gola: le tonsille faringee sono dette adenoidi. La faringe La faringe può essere suddivisa in tre porzioni: La porzione inferiore, in continuità con la laringe, è la laringofaringe che si collega anche con l’esofago. La porzione intermedia è l’orofaringe. La parte superiore detta rinofaringe ( o nasofaringe) è collegata alle due coane e si collega anche all’orecchio medio tramite le tube di Eustachio. Le tube o trombe di Eustachio Devono il nome all’anatomista del XVI secolo Bartolomeo Eustachi che le descrisse per primo. La loro funzione è triplice: consentono il passaggio di aria dalla faringe verso l’orecchio medio, permettendo la corretta compensazione della pressione ai due lati della membrana timpanica per una buona funzionalità uditiva drenano le secrezioni (muco) del cavo timpanico verso la faringe, per la loro eliminazione evitano il passaggio di agenti patogeni all'orecchio medio dalla faringe (uno dei principali veicoli di germi, in quanto via di transito per cibo e aria). La laringe La laringe è un organo cavo a forma di piramide triangolare, costituito di cartilagine rivestita di mucosa, che connette la faringe alla trachea. A differenza della faringe, un organo prevalentemente muscolare, è costituita da otto cartilagini rigide, tra cui: La cartilagine tiroidea, forma la parete anteriore della laringe, più pronunciata nei maschi a causa dell’influenza degli ormoni androgeni durante la pubertà, è detta «Pomo di Adamo». Le cartilagini aritenoidi si ancorano alle corde vocali e ai muscoli faringei. La cartilagine cricoide è un anello cartilagineo connesso con la prima cartilagine tracheale. L’epiglottide È una lamina di cartilagine elastica ricoperta da epitelio presente nella laringe. Durante la deglutizione l’epiglottide si abbassa chiudendo l’ingresso della laringe, in modo da impedire che il cibo transiti nelle vie respiratorie. Le manovre di disostruzione La manovra prende il nome dal medico Se durante la deglutizione si verifica un errato statunitense Henry Jay funzionamento dell’epiglottide, il cibo non si dirige Heimlich, che per primo verso l’esofago ma verso la trachea, ostruendo le la descrisse nel 1974. vie respiratorie. Di norma per liberare le vie aeree è sufficiente qualche colpo di tosse. In caso di soffocamento invece occorre una repentina manovra di disostruzione. Utilizzando le mani si esercita una pressione sotto il diaframma Si determina in tal modo la compressione dei polmoni provocando una pressione su qualsiasi oggetto si trovi nella trachea, con lo scopo di determinarne l'espulsione La laringe è l’organo della fonazione Nella porzione mediana della laringe, detta glottide, si trovano le corde vocali. Si tratta di due lamine di tessuto elastico che vibrano producendo suoni quando sono attraversate dall’aria diretta dai polmoni verso l’esterno. Le corde vocali maschili e femminili hanno diversa lunghezza e spessore: ciò causa una differenza nel tono della voce. Le voci maschili sono più basse a causa delle corde più lunghe e più spesse. Sopra le corde vocali vere, si trova un paio di pieghe della mucosa dette corde vocali false, I bambini sino alla pubertà hanno corde vocali che trattengono l’aria contro la pressione nella sottili e molto più corte di quelle dei adulti (voci cavità toracica. bianche). Le vie aeree inferiori: la trachea È un condotto tubulare posto davanti all’esofago a sua parete è sostenuta da 16 -20 anelli di cartilagine a forma di C impilati l’uno sull’altro, ricoperti da una mucosa di epitelio ciliato cilindrico pseudostratificato la parte posteriore di ciascun anello è costituita solo da una membrana muscolare a contatto con l’esofago che, in tal modo, può espandersi durante il passaggio del cibo. I bronchi La trachea si biforca a livello della quinta vertebra toracica, dando origine ai bronchi principali destro e sinistro, i quali a loro volta si suddividono in ramificazioni di calibro sempre minore formando l’albero bronchiale. I bronchi principali sono sostenuti da anelli incompleti di cartilagine e sono ricoperti internamente da epitelio ciliato cilindrico pseudostratificato. Man mano che il diametro dei bronchi diminuisce, gli anelli di cartilagine vengono sostituiti da lamine cartilaginee che scompaiono del tutto nei bronchioli. Via via che la componente cartilaginea diminuisce, nei bronchi aumenta la muscolatura liscia, costituita da fascetti disposti a spirale che circondano la parete. La contrazione e il rilassamento del tessuto muscolare liscio modificano la resistenza al flusso d’aria: quando l’organismo necessita di un maggior apporto di ossigeno la muscolatura liscia si rilassa i bronchi si dilatano aumenta il flusso d’ aria in entrata Alcune sostanze possono far Muscolatura contrarre la muscolatura liscia liscia rilassata Muscolatura liscia contratta producendo broncocostrizione, una parziale occlusione delle vie respiratorie tipica dell’asma bronchiale. I bronchi e i bronchioli sono rivestiti internamente da cellule epiteliali ciliate intercalate a cellule caliciformi mucipare. Il muco ricopre l’epitelio e trattiene le particelle estranee entrate con l’aria. Il movimento delle ciglia vibratili crea una corrente che spinge il muco e le particelle che contiene verso la faringe dove vengono deglutiti. I polmoni Sono due organi spugnosi posti nella cavità toracica e separati da uno spazio detto mediastino occupato dal cuore e da altre strutture (esofago, timo, trachea e bronchi principali, dotto toracico, aorta e altri vasi). Hanno un peso medio di 0,6 kg. Il loro volume è occupato principalmente da aria. La pleura Ciascun polmone è avvolto da una sottile membrana sierosa a doppio strato detta pleura. Lo strato più esterno ancorato alla parete della cavità toracica e al diaframma è chiamato pleura parietale. Lo strato più interno, adeso ai polmoni, si chiama pleura viscerale. La pleurite è l’infiammazione acuta o cronica Tra la pleura parietale e la viscerale è della pleura, spesso causata da un’infezione virale o presente la cavità pleurica contenente un batterica. velo di liquido pleurico lubrificante secreto È percepita come un forte dolore al petto, provocato dalle membrane che ne facilita lo dallo strofinio della duplice membrana infiammata ogni volta che i polmoni si espandono per respirare. scorrimento durante la respirazione. Lo pneumotorace È una condizione patologica dovuta alla presenza di aria all'interno della cavità pleurica, che determina il collasso del polmone con gravi disturbi della respirazione e forte dolore durante l'atto respiratorio. Si possono identificare diversi tipi di pneumotorace: 1.Pneumotorace spontaneo primario: frequente nei giovani, nei quali il collasso del polmone può comparire all’improvviso, senza un preciso motivo. 2.Pneumotorace spontaneo secondario: colpisce soggetti con malattie polmonari (es. enfisema, fibrosi cistica). 3. Pneumotorace traumatico: frutto di lesioni traumatiche, come fratture delle costole, tagli o fori di proiettile. I polmoni si estendono dal diaframma fino circa alle clavicole, anteriormente si appoggiano alle costole. La parte inferiore di ciascun polmone si chiama base, quella superiore apice. Sono organi pari ma asimmetrici: il polmone sinistro è più piccolo rispetto al destro per la presenta della fossa cardiaca. Il polmone sinistro è diviso in due lobi, superiore e inferiore, da un solco detto scissura obliqua. Il polmone destro presenta due scissure (orizzontale e obliqua) che lo dividono in tre lobi: superiore, medio e inferiore, ogni lobo ospita un bronco secondario (bronco lobare). Ciascun lobo polmonare è diviso in porzioni più piccole (zone) rifornite da un bronco terziario. Una ulteriore suddivisione delle zone produce piccoli compartimenti chiamati lobuli polmonari ciascuno contenente: - arteriole - venule - vasi linfatici - 5-7 bronchioli terminali. Ogni bronchiolo terminale si suddivide in ramificazioni microscopiche chiamate bronchioli respiratori, a loro volta ramificati in diversi dotti alveolari. I dotti alveolari terminano in grappoli di piccole sacche detti sacchi alveolari costituite dagli alveoli. Struttura degli alveoli polmonari Ogni alveolo: ha un diametro di 0.1-0.2 mm è circondato da una fitta rete di capillari sanguigni è collegato agli alveoli adiacenti da pori alveolari La sottile parete alveolare che permette gli scambi gassosi per diffusione è formata da epitelio squamoso semplice costituito da: cellule alveolari cellule ghiandolari che secernono il liquido alveolare che mantiene umida la superficie di contatto fra cellule e aria e contiene il surfactante, una miscela di fosfolipidi e lipoproteine che riduce la tendenza degli alveoli a collassare macrofagi alveolari, fagociti che rimuovono dallo spazio alveolare polveri sottili e detriti. La membrana respiratoria I polmoni contengono circa 300 milioni di alveoli per una superficie respiratoria media di 70 m2 (40 volte la superficie esterna del corpo). Il passaggio per diffusione dei gas fra sangue e spazi alveolari avviene attraverso il sottile spessore (solo 0,5 micron) della membrana respiratoria, formata dai seguenti strati: Epitelio della parete alveolare Lamina basale dell’epitelio alveolare Lamina basale dell’endotelio del capillare Endotelio del capillare

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