L'apparato respiratorio umano: Anatomia, Fisiologia scambi gassosi e Meccanismi di difesa
L'apparato respiratorio realizza la respirazione esterna – captazione ossigeno ed eliminazione anidride carbonica – attraverso ventilazione, perfusione e diffusione coordinate.
Organizzazione strutturale
- Zone di conduzione: Naso → faringe → laringe → trachea → bronchi → bronchioli (nessuno scambio gassoso). Funzioni: condizionamento aria (riscaldare, umidificare, filtrare), conduzione.
- Zone respiratorie: Bronchioli respiratori → dotti alveolari → sacchi alveolari → alveoli (300–500 milioni, 70–100 m² superficie). Sede scambio gassoso.
Meccanismo scambio gassoso
- Ventilazione: Diaframma/intercostali creano pressione pleurica negativa → afflusso aria.
- Diffusione: O₂ passa da aria alveolare (PAO₂ ~100 mmHg) → sangue capillare (PaO₂ ~40 mmHg) per gradiente. CO₂ inverso (PvCO₂ 45 → PaCO₂ 40 mmHg).
- Perfusione: Tempo transito capillare polmonare ~0,75 sec; equilibrazione in ~0,25 sec (riserva diffusione).
- Trasporto: O₂ legato a Hb (98,5%) + disciolto; CO₂ come bicarbonato (70%), carbamino-Hb (23%), disciolto (7%).
Difesa delle vie aeree
- Scale mucociliari: Cellule caliciformi secernono muco; cilia battono 10–20 Hz verso cefalo → espettorato/deglutito.
- Riflesso della tosse: Espulsione ad alta velocità (recettori irritativi).
- Macrofagi alveolari: Fagocitano particelle, batteri; secernono citochine.
- IgA, Lisozima, Proteine surfattanti: Antimicrobiche, immunomodulatorie.
Rilevanza clinica
Mismatch V/Q, compromissione diffusione, shunt, e ipoventilazione sono i quattro meccanismi di ipossiemia. Comprendere struttura-funzione guida diagnosi BPCO, ARDS, EP, fibrosi, disturbi neuromuscolari.