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Apparato Respiratorio

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by

Mattia Rossi

on 10 June 2015

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Transcript of Apparato Respiratorio

Apparato Respiratorio
Funzioni apparato respiratorio:
Rifornire l'organismo di ossigeno
Eliminare diossido di carbonio (CO2)
Vie aeree
Respirazione cellulare
Malattie
Processi:
Ventilazione polmonare
inspirazione
espirazione
Scambio dei gas
ossigena il sangue
Ciclo Respiratorio
Inspirazione
Diaframma
Vie aeree superiori
Naso e fosse nasali
Faringe
Vie aeree inferiori
diaframma si contrae (75% aria respirata)
la cavità toracica si espande
contrazione muscoli intercostali esterni
si crea una pressione negativa
il volume polmonare aumenta
l'aria entra
Espirazione
diaframma si rilassa, ritorno elastico
la cavità toracica si contrae
diminuisce la pressione negativa
il volume polmonare diminuisce
i gas vengono espulsi
Focus
La respirazione negli animali
Insetti:
Pesci:
Uccelli:
flusso unidirezionale
sacchi aeriferi/aerei
branchi
flusso acqua opposto al flusso sangue
spiracoli
trachee
Negli animali più semplici gli scambi avvengono attraverso la superficie corporea
Controllato dal sistema nervoso, dal centro respiratorio.

Il centro espiratorio si attiva solo per la respirazione forzata
Utilizzo di sensori collocati nell'aorta e nelle arterie carotidee
A riposo è un processo attivo
A riposo è un processo passivo
Inspirazione
Espirazione
Scambi gassosi
Tipi di respirazione:
Eupnea, respirazione normale
Apnea, assenza atti respiratori
Polipnea, aumento frequenza respiratoria e della profondità
Tachipnea, aumento frequenza respiratoria
Bradipnea, riduzione della frequenza respiratoria
Muscolo che delimita la cavità toracica
La sua contrazione è responsabile del 75% dell'aria inspirata
Può causare aumento pressione cavità toracica, per la defecazione e la minzione
Durante l'inspirazione fa aumentare il volume della cavità toracica, durante l'espirazione lo fa diminuire
Laringe
Trachea
Bronchi
Il bronco è ciascuna delle due ramificazioni terminali della trachea.
A livello della 4ª vertebra toracica la trachea termina dividendosi nel bronco sinistro e nel bronco destro, ognuno dei quali porta a un polmone
I due bronchi si ramificano all'interno dei polmoni formando l'albero bronchiale. Nei polmoni essi si ramificano in:
cinque bronchi lobari, tre nel polmone destro, due in quello sinistro
da questi si ramificano ancora raggiungendo le varie zone dei polmoni.

Le zone sono suddivise in lobuli che ricevono un'ulteriore ramificazione bronchiale:
Bronchi lobulari
Bronchioli intralobulari
Bronchioli terminali

Struttura:
I bronchi, come la trachea, sono rivestiti da anelli cartilaginei e internamente sono formati da tre strati (detti tonache) che sono (dall'esterno all' interno): fibrosa, sottomucosa e mucosa.

Le tre tonache sono costituite rispettivamente di tessuto connettivo lasso ricco di fibre elastiche, di tessuto connettivo lasso in cui si trovano ghiandole mucipare, e di tessuto epiteliale di rivestimento che formano ciglia il cui movimento spazza via il muco, facendolo risalire verso la faringe
Raffreddore
Il raffreddore è un’infezione virale che colpisce le vie aeree.
Esistono più di 200 diversi tipi di virus del raffreddore.
E’ estremamente contagioso, soprattutto durante i primi giorni.
Non esiste una vera e propria cura, ma solo farmaci che ne riducono i sintomi.

Patogenesi & Eziologia
Il virus più frequente è il Rhinovirus, che si acquisisce tramite contatto diretto. Esso si lega al recettore ICAM-1, per poi innescare il rilascio di mediatori infiammatori.
Un altro virus, l’ RSV, può essere contratto anche per inalazione. Si replica poi nel naso e nella faringe, prima di diffondersi nel tratto respiratorio inferiore.

Come si manifesta
I più comuni sintomi sono scolo nasale e congestione nasale, che rende difficoltosa la respirazione.
Altri sintomi: mal di gola, tosse e lieve aumento della temperatura corporea.

Terapia
Lavaggi delle narici con acqua fisiologica.
Caramelle disinfettanti per alleviare il mal di gola.
Vapori caldi per facilitare la respirazione.
Umidificare l’aria dell’ambiente.

Polmonite
Con polmonite si indica uno stato di infiammazione acuta della parte del polmone, destinata agli scambi respiratori.
La polmonite può essere di due tipi: batterica e virale (circa la metà delle infezioni polmonari).
Casi particolari sono la Legionella pneumoniae e la polmonite ab ingestis.

Patogenesi
La polmonite inizia come infezione del tratto respiratorio superiore che successivamente si sposta in quello inferiore.

Polmonite batterica
I batteri entrano nei polmoni, tramite l’aspirazione di organismi che risiedono nella gola o nel naso.
Una volta nei polmoni, i batteri possono invadere gli spazi tra le cellule e alveoli, dove macrofagi e i neutrofili (tramite il rilascio di citochine) tentano di inattivarli. Ciò provoca febbre, brividi e stanchezza.

Come si manifesta
I sintomi delle forme batteriche sono anoressia, brividi, dolore al torace, febbre, tosse con espettorazione e difficoltà respiratoria.
I sintomi delle forme virali sono tosse secca e stizzosa.
I entrambi i tipi di polmonite si può avere un innalzamento della temperatura corporea.

Polmonite virale
I virus, una volta entrati nelle vie aeree, possono farsi strda verso i polmoni, dove attaccano le cellule di rivestimento e gli alveoli.
Alcuni virus, come il morbillo e l’herpes simplex, possono degenerare in polmonite e portare a diversi gradi di morte cellulare.

Terapia
La terapia prevede l’utilizzo di farmaci antibiotici e antipiretici.
La terapia antibiotica va proseguita solitamente per un periodo di quindici-venti giorni.

Tubercolosi
La tubercolosi è una malattia infettiva, dovuta al Mycobacterium tubercolosis, che si genera nei polmoni.
Il 10% delle persone che ha inalato questo tipo di batterio, sviluppa la tubercolosi dopo molti anni dall’infezione.

Patogenesi
Esistono diversi fattori che favoriscono lo sviluppo: sovraccarisco fisico, ipoalimentazione, terapie cortisoniche prolungate, diabete. Il principale fattore è l’alcolismo.

Come si manifesta
La tubercolosi può manifestarsi in tre diverse forme:
La tubercolosi caseosa, caratterizzata della caseificazione massiva di un lobo.
La broncopolmonite tubercolare, che provoca la formazione di tubercolari multipli.
La tubercolosi miliare o granulia, che può raggiungere anche i principali visceri dell’organismo.

Terapia
Ogni forma di tubercolosi richiede una terapia specifica.
I tempi di cura variano dai 18 ai 24 mesi.
Bisogna osservare determinare regole igienico-dietetiche, associandolealle cure medicamentose.
Fondamentale è il riposo.

Rischi per l’apparato respiratorio
Diversi rischi per l’apparato respiratorio sono dovuti a:
Fibre di minerali
Prodotti chimici
Polveri sottili
Fumo

Fumo di sigaretta
Anche se l’85% del peso del fumo è cotituito da gas innocui, il restante 15% risulta particolarmente dannoso. In esso possiamo trovare:
Nicotina
Monossido di carbonio
Condensato (o catrame)
Acetaldeide e acido cianidrico

Bronchioli e alveoli
Il bronchiolo è una delle ultime ramificazioni dell'albero bronchiale, parte finale delle vie respiratorie inferiori. In particolare vengono chiamati bronchioli tutte le ramificazioni bronchiali del bronco lobulare all'interno del lobulo polmonare.

I bronchioli nascono dalle ramificazioni intralobulari dei bronchi lobulari

ogni bronco lobulare si ramifica formando da 3 a 5 bronchioli terminali

ciascun bronchiolo terminale si divide
in due bronchioli respiratori

si dividono in condotti alveolari
(da due a dieci)

Ammirati Riccardo
Ratti Paolo
Topini Mattia

Lungo i condotti alveolari sono disposti gli alveoli polmonari, che costituiscono il punto d'arrivo delle vie respiratorie
Struttura bronchioli
I bronchioli sono privi di rivestimento cartilagineo, e per quanto riguarda la tonaca mucosa e sottomucosa esse sono simili a quelle dei bronchi, diversa è invece la tonaca più esterna di sostegno, costituita da fibre elastiche e collagene che circondano l'alveolo
Alveoli
Sono piccoli sacchetti cavi raccolti in “grappoli” detti infundiboli con pareti molto sottili irrorate da capillari in cui avvengono gli scambi di O2 e CO2.
Nei polmoni vi sono migliaia di infundiboli, e questo permette di estendere la superficie di scambio O2 / CO2 (velocizzando il passaggio dell'aria dagli alveoli ai capillari e viceversa).
Polmoni
Parte inferiore è chiamata base, parte superiore apice
Fossa cardiaca, polmone sinistro più piccolo del 10%
Profondi solchi dividono in lobi:
3 nel polmone destro
2 nel polmone sinistro
Pleura, divisa in viscerale e parietale
Via di transito sia per il cibo che per l'aria
Canale muscoloso-membranoso connesso con:
cavità nasale e orale
esofago
laringe
Lungo dai 12 ai 14 cm
Organo esclusivo dei cordati
Diviso in rinofaringe, orofaringe, e laringofaringe
Due ampie cavità della testa riempite di aria
La cavità nasale è importante nel riscaldamento e nella pulizia dell'aria inalata
Contiene organi coinvolti nella percezione degli odori
Presenta due aperture e quattro pareti
Rivestimento di segmanti cartlaginei, a loro volta rivestiti di mucosa
Accoglie le corde vocali (organo della fonazione)
Epiglottide gestisce il passaggio degli elementi che non devono finire nelle vie aeree
Gli uomini sviluppano il "pomo d'Adamo"
Diametro di 2 cm, lunghezza di 10-12 cm
Rinforzi cartilaginei a forma di anello
Termina dividendosi nei bronchi
Presenza di ciglia che si muovono e grazie al muco intrappolano il pulviscolo e tengono pulite le vie aeree
Struttura alveoli
La parete di ogni alveolo è costituita da un epitelio pavimentoso e da uno strato connettivale ricco di capillari. L'epitelio è costituito da due tipi particolari di cellule:
Pneumociti di I tipo, cellule piatte che ricoprono il 90% della superficie dell'alveolo;
Pneumociti di II tipo, di forma rotondeggiante e sporgenti dalla superficie, sono più numerosi ma più piccoli.
Sia il passaggio di O2 che CO2 avviene secondo gradiente, l'aria passa facilmente senza consumo di energia dall'alveolo al capillare attraverso una barriera spessa pochi μm.
Lo scambio di gas
I gas scambiati con l'ambiente sono O2 (necessario alle nostre cellule per produrre energia immagazzinata sotto forma di ATP attraverso la respirazione cellulare) e CO2 (sostanza di scarto insieme all'H2O della respirazione cellulare). Lo scambio di gas è un processo attraverso il quale si ossigena il sangue attraverso l'aria introdotta con l'inspirazione e lo si libera dell'anidride carbonica attraverso l'espirazione.
nei polmoni, avviene lo scambio di gas tra l'aria e il sangue l'O2 passa dall'aria al sangue, mentre il CO2 esce dal sangue e passa nell'aria;
nei tessuti, avviene lo scambio tra il liquido interstiziale e il sangue, attraverso i capillari, dai quali esce O2 ed entra CO2 .
Tutti questi scambi avvengono per diffusione, ogni gas presente nel corpo diffonde da aree in cui la sua pressione parziale è maggiore ad aree in cui essa è minore.
L'ossigeno: alveoli polmonari tessuti
diossido di carbonio: tessuti alveoli polmonari
Scambio polmonare dei gas
Negli alveoli le pressioni parziali di ossigeno e diossido di carbonio sono molto diverse:
La PCO2 dell'aria che respiriamo è bassa, la PO2 invece è alta
Nel sangue deossigenato che giunge dall'arteria polmonare la PCO2 è elevata e scarseggia l'O2 perciò il sangue si carica di ossigeno
dall'aria alveolare e scarica negli
alveoli il diossido di carbonio.
Scambio sistemico di gas
Una volta tornato al cuore attraverso le vene polmonari il sangue che è stato ossigenato viene pompato in tutto il corpo, e qui:
La PO2 del sangue che arriva ai capillari sistemici è maggiore di quella nelle cellule perché esse bruciano continuamente O2 nella respirazione cellulare per produrre ATP dai capillari esce quindi O2 che diffonde alle cellule;
La PCO2 delle cellule invece è maggiore di quella nel sangue perché queste hanno prodotto diossido di carbonio come scarto della respirazione cellulare nei capillari entra CO2 che attraverso le vene torna al cuore destro e poi ai polmoni dove verrà espulsa l'anidride carbonica.
Trasporto dell'ossigeno
L'ossigeno viene in minima parte trasportato disciolto nel plasma sanguigno, ma la maggior parte dell'O2 viene trasportato lungo la circolazione ad opera di una proteina piuttosto grande fabbricata e trasportata dagli eritrociti: l'emoglobina. Essa ha la capacità di combinarsi debolmente con l'O2 legandolo negli alveoli e liberandolo in altri tessuti

Una molecola di emoglobina, costituita da 4 catene peptidiche, ogni catena peptidica è formata da 150 amminoacidi.

A ogni gruppo eme si lega una molecola di O2 si legano 4 molecole di O2 per ogni molecola di emoglobina
La capacità dell'emoglobina di legare o rilasciare O2 dipende dalla pressione parziale di questo gas: dove è elevata, si legherà a grandi quantità di O2, dove è bassa cederà O2 ai tessuti che ne hanno bisogno.
Fattori che incidono sulla quantità di ossigeno rilasciata dall'emoglobina: diossido di carbonio, acidità e temperatura.

Il CO2 prodotto di scarto della respirazione cellulare ha bisogno di essere eliminato dai tessuti: essendo molto solubile ed essendocene in gran quantità nelle cellule, esso diffonde senza difficoltà attraverso le membrane

Il 5% del CO2 “viaggia” disciolto nel sangue, la maggior parte viene trasportata ai polmoni sotto forma di ioni bicarbonato HCO3- quando il CO2 entra nei globuli rossi, reagisce con H2O formando acido carbonico (H2CO3), che poi si dissocia in HCO3- e H+:

Nei globuli rossi e nei capillari la reazione tra l'acqua e il diossido di carbonio viene catalizzata dall'enzima anidrasi carbonica; gli ioni bicarbonato derivanti dall'acido carbonico passano dai GR al plasma scambiandosi con ioni Cl-la conversione serve ad abbassare la PCO2 facilitando la diffusione del CO2 dai tessuti ai GR.
Nei polmoni avviene il processo opposto: poiché la ventilazione polmonare rende bassa la PCO2 negli alveoli, il gas diffonde dal plasma all'aria alveolare, favorendo la riconversione di HCO3- in CO2.

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