Anatomia e Fisiologia II
Obiettivi di apprendimento
Al termine di questa sezione, sarai in grado di:
- Descrivere la funzione generale del polmone
- Riassumere il modello di flusso sanguigno associato ai polmoni
- Ripercorrere l’anatomia dell’apporto di sangue ai polmoni
- Descrivere la pleura dei polmoni e la sua funzione
Un organo importante del sistema respiratorio, ogni polmone ospita strutture sia della zona di conduzione che di quella respiratoria. La funzione principale dei polmoni è quella di effettuare lo scambio di ossigeno e di anidride carbonica con l’aria dell’atmosfera. A questo scopo, i polmoni scambiano i gas respiratori attraverso una superficie epiteliale molto grande – circa 70 metri quadrati – che è altamente permeabile ai gas.
Anatomia lorda dei polmoni
I polmoni sono organi accoppiati a forma piramidale, collegati alla trachea dai bronchi destro e sinistro; sulla superficie inferiore, i polmoni sono delimitati dal diaframma. Il diaframma è il muscolo piatto a forma di cupola situato alla base dei polmoni e della cavità toracica. I polmoni sono racchiusi dalle pleure, che sono attaccate al mediastino. Il polmone destro è più corto e più largo del polmone sinistro, e il polmone sinistro occupa un volume minore del destro. L’incavo cardiaco è una rientranza sulla superficie del polmone sinistro e lascia spazio al cuore (Figura 1). L’apice del polmone è la regione superiore, mentre la base è la regione opposta vicino al diaframma. La superficie costale del polmone confina con le costole. La superficie mediastinica è rivolta verso la linea mediana.
Figura 1. Anatomia lorda dei polmoni
Ogni polmone è composto da unità più piccole chiamate lobi. Le fessure separano questi lobi l’uno dall’altro. Il polmone destro consiste di tre lobi: il lobo superiore, medio e inferiore. Il polmone sinistro è composto da due lobi: il lobo superiore e quello inferiore. Un segmento broncopolmonare è una divisione di un lobo, e ogni lobo ospita più segmenti broncopolmonari. Ogni segmento riceve l’aria dal proprio bronco terziario ed è rifornito di sangue dalla propria arteria. Alcune malattie dei polmoni colpiscono tipicamente uno o più segmenti broncopolmonari, e in alcuni casi, i segmenti malati possono essere rimossi chirurgicamente con poca influenza sui segmenti vicini. Un lobulo polmonare è una suddivisione che si forma quando i bronchi si ramificano in bronchioli. Ogni lobulo riceve il suo grande bronchiolo che ha rami multipli. Un setto interlobulare è una parete, composta da tessuto connettivo, che separa i lobuli l’uno dall’altro.
Alimentazione sanguigna e innervazione nervosa dei polmoni
L’alimentazione sanguigna dei polmoni svolge un ruolo importante nello scambio di gas e serve come sistema di trasporto dei gas in tutto il corpo. Inoltre, l’innervazione da parte del sistema nervoso parasimpatico e simpatico fornisce un importante livello di controllo attraverso la dilatazione e la costrizione delle vie aeree.
Fornitura di sangue
La funzione principale dei polmoni è quella di effettuare lo scambio di gas, che richiede sangue dalla circolazione polmonare. Questo apporto di sangue contiene sangue deossigenato e viaggia verso i polmoni dove gli eritrociti, conosciuti anche come globuli rossi, raccolgono l’ossigeno per essere trasportati ai tessuti in tutto il corpo. L’arteria polmonare è un’arteria che nasce dal tronco polmonare e porta il sangue arterioso deossigenato agli alveoli. L’arteria polmonare si ramifica più volte mentre segue i bronchi, e ogni ramo diventa progressivamente più piccolo di diametro. Un’arteriola e una venula di accompagnamento riforniscono e drenano un lobulo polmonare. Quando si avvicinano agli alveoli, le arterie polmonari diventano la rete capillare polmonare. La rete capillare polmonare consiste di piccoli vasi con pareti molto sottili che mancano di fibre muscolari lisce. I capillari si ramificano e seguono i bronchioli e la struttura degli alveoli. È a questo punto che la parete capillare incontra la parete alveolare, creando la membrana respiratoria. Una volta ossigenato, il sangue defluisce dagli alveoli attraverso le vene polmonari multiple, che escono dai polmoni attraverso l’ilo.
Innervazione nervosa
La dilatazione e la costrizione delle vie aeree si ottengono attraverso il controllo nervoso del sistema nervoso parasimpatico e simpatico. Il sistema parasimpatico causa la broncocostrizione, mentre il sistema nervoso simpatico stimola la broncodilatazione. Riflessi come la tosse e la capacità dei polmoni di regolare i livelli di ossigeno e di anidride carbonica derivano anche da questo controllo del sistema nervoso autonomo. Le fibre nervose sensoriali nascono dal nervo vago e dai gangli toracici dal secondo al quinto. Il plesso polmonare è una regione sulla radice del polmone formata dall’ingresso dei nervi all’ilo. I nervi seguono poi i bronchi nei polmoni e si ramificano per innervare le fibre muscolari, le ghiandole e i vasi sanguigni.
Pleura dei polmoni
Ogni polmone è racchiuso in una cavità che è circondata dalla pleura. La pleura (plurale = pleura) è una membrana sierosa che circonda il polmone. Le pleure destra e sinistra, che racchiudono rispettivamente i polmoni destro e sinistro, sono separate dal mediastino. Le pleure sono composte da due strati. La pleura viscerale è lo strato che è superficiale ai polmoni, e si estende nelle fessure polmonari (Figura 2). Al contrario, la pleura parietale è lo strato esterno che si collega alla parete toracica, al mediastino e al diaframma. Le pleure viscerale e parietale si collegano tra loro all’ilo. La cavità pleurica è lo spazio tra gli strati viscerale e parietale.
Figura 2. Pleure parietale e viscerale dei polmoni
Le pleure svolgono due funzioni principali: Producono il liquido pleurico e creano cavità che separano gli organi principali. Il liquido pleurico è secreto dalle cellule mesoteliali di entrambi gli strati pleurici e agisce per lubrificare le loro superfici. Questa lubrificazione riduce l’attrito tra i due strati per prevenire il trauma durante la respirazione, e crea una tensione superficiale che aiuta a mantenere la posizione dei polmoni contro la parete toracica. Questa caratteristica adesiva del liquido pleurico fa sì che i polmoni si allarghino quando la parete toracica si espande durante la ventilazione, permettendo ai polmoni di riempirsi d’aria. Le pleure creano anche una divisione tra gli organi principali che impedisce l’interferenza dovuta al movimento degli organi, impedendo allo stesso tempo la diffusione dell’infezione.
Connessioni quotidiane: Gli effetti del fumo di seconda mano
La combustione di una sigaretta di tabacco crea molteplici composti chimici che vengono rilasciati attraverso il fumo principale, che viene inalato dal fumatore, e attraverso il fumo laterale, che è il fumo che viene rilasciato dalla sigaretta che brucia. Il fumo di seconda mano, che è una combinazione del fumo laterale e del fumo principale che viene esalato dal fumatore, è stato dimostrato da numerosi studi scientifici che causa malattie. Sono state identificate almeno 40 sostanze chimiche nel fumo passivo che hanno un impatto negativo sulla salute umana, portando allo sviluppo del cancro o di altre condizioni, come disfunzioni del sistema immunitario, tossicità del fegato, aritmie cardiache, edema polmonare e disfunzioni neurologiche. Inoltre, il fumo di seconda mano è stato trovato per ospitare almeno 250 composti che sono noti per essere tossici, cancerogeni, o entrambi. Alcune classi principali di agenti cancerogeni nel fumo passivo sono idrocarburi poliaromatici (IPA), N-nitrosamine, ammine aromatiche, formaldeide e acetaldeide.
Tabacco e fumo passivo sono considerati cancerogeni. L’esposizione al fumo passivo può causare il cancro ai polmoni in individui che non sono essi stessi consumatori di tabacco. Si stima che il rischio di sviluppare il cancro ai polmoni è aumentato fino al 30% nei non fumatori che vivono con un individuo che fuma in casa, rispetto ai non fumatori che non sono regolarmente esposti al fumo passivo. I bambini sono particolarmente colpiti dal fumo passivo. I bambini che vivono con una persona che fuma in casa hanno un maggior numero di infezioni delle vie respiratorie inferiori, che sono associate a ricoveri, e un maggior rischio di sindrome della morte improvvisa del lattante (SIDS). Il fumo di seconda mano in casa è stato anche collegato a un maggior numero di infezioni dell’orecchio nei bambini, così come il peggioramento dei sintomi dell’asma.
Rassegna del capitolo
I polmoni sono gli organi principali del sistema respiratorio e sono responsabili dello scambio di gas. I polmoni sono accoppiati e separati in lobi; il polmone sinistro consiste di due lobi, mentre il polmone destro consiste di tre lobi. La circolazione sanguigna è molto importante, poiché il sangue è necessario per trasportare l’ossigeno dai polmoni ad altri tessuti in tutto il corpo. La funzione della circolazione polmonare è quella di aiutare lo scambio di gas. L’arteria polmonare fornisce sangue deossigenato ai capillari che formano le membrane respiratorie con gli alveoli, e le vene polmonari restituiscono il sangue appena ossigenato al cuore per un ulteriore trasporto in tutto il corpo. I polmoni sono innervati dai sistemi nervosi parasimpatico e simpatico, che coordinano la broncodilatazione e la broncocostrizione delle vie respiratorie. I polmoni sono racchiusi dalla pleura, una membrana composta da strati pleurici viscerali e parietali. Lo spazio tra questi due strati è chiamato cavità pleurica. Le cellule mesoteliali della membrana pleurica creano il liquido pleurico, che serve sia come lubrificante (per ridurre l’attrito durante la respirazione) sia come adesivo per far aderire i polmoni alla parete toracica (per facilitare il movimento dei polmoni durante la ventilazione).
Self Check
Rispondi alla domanda(i) che segue per vedere quanto bene hai capito gli argomenti trattati nella sezione precedente.
Domande di Pensiero Critico
- Confronta e contrasta i polmoni destro e sinistro.
- Perché le pleure non sono danneggiate durante la normale respirazione?
Glossario
broncocostrizione: diminuzione delle dimensioni del bronchiolo dovuta alla contrazione della parete muscolare
broncodilatazione: aumento delle dimensioni del bronchiolo dovuto alla contrazione della parete muscolare
incavo cardiaco: rientranza sulla superficie del polmone sinistro che permette lo spazio per il cuore
hilum: struttura concava sulla superficie mediastinica dei polmoni dove i vasi sanguigni, i vasi linfatici, i nervi e un bronco entrano nel polmone
polmone: organo del sistema respiratorio che effettua lo scambio di gas
pleura parietale: strato più esterno della pleura che si collega alla parete toracica, al mediastino e al diaframma
cavità pleurica: spazio tra la pleura viscerale e quella parietale
fluido pleurico: sostanza che funge da lubrificante per gli strati viscerale e parietale della pleura durante il movimento della respirazione
arteria polmonare: arteria che nasce dal tronco polmonare e porta il sangue arterioso deossigenato agli alveoli
plesso polmonare: rete di fibre del sistema nervoso autonomo che si trova vicino all’ilo del polmone
pleura viscerale: strato più interno della pleura che è superficiale ai polmoni e si estende nelle fessure polmonari