Salute e malattia

Il percorso respiratorio: come l'aria viaggia dal naso agli alveoli

L'aria viaggia attraverso un sistema conduttorio strutturato con precisione per raggiungere la superficie di scambio gassoso. Ogni segmento condiziona l'aria e regola il flusso.

Zona di conduzione (Nessuno scambio gassoso)

  1. Naso/Cavità nasale: Riscalda, umidifica, filtra (vibrisse, muco, ciglia). Olfatto. Resistenza nasale = 50% resistenza vie aeree totale.
  2. Faringe (Gola): Condivisa con tratto digestivo. Rinofaringe, orofaringe, laringofaringe.
  3. Laringe (Scatola vocale): Epiglottide protegge vie aeree durante deglutizione. Pieghe vocali (fonazione).
  4. Trachea (Trachea): 10-12 cm, anelli cartilaginei a C (prevengono collasso), rivestita da epitelio ciliato pseudostratificato + cellule caliciformi (scala mucociliare).
  5. Carena: Biforcazione tracheale a T4/T5 → bronchi principali destro e sinistro. Bronco destro più largo, corto, verticale → oggetti aspirati più probabili entrano polmone destro.
  6. Bronchi (Generazioni 1-~16): Progressivamente più piccoli, placche cartilaginee sostituiscono anelli, muscolo liscio aumenta. Conducono aria; nessun scambio gassoso.

Zona respiratoria (Inizia scambio gassoso)

  1. Bronchioli (Generazioni ~17-19): Nessuna cartilagine. Diametro <1 mm. Ricchi muscolo liscio → regolano flusso aria (broncocostrizione/dilatazione). Bronchioli terminali = ultima generazione puramente conduttoria.
  2. Bronchioli respiratori: Primi alveoli germogliano da pareti → inizia scambio gassoso.
  3. Dotti & sacchi alveolari: Grappoli di alveoli.
  4. Alveoli (Generazioni 20-23): ~300-500 milioni per polmone. Struttura: Singolo strato pneumociti Tipo I (95% superficie, scambio gassoso) + pneumociti Tipo II (secrezione surfattante). Circondati da fitta rete capillare. Barriera aria-sangue: ~0,5 µm (cellula Tipo I + membrana basale fusa + endotelio capillare).

Scambio gassoso: Diffusione

Guidato da gradienti pressione parziale (Legge di Fick):

  • O₂: Alveolare PₐO₂ (~100 mmHg) > Capillare PcO₂ (~40 mmHg) → O₂ diffonde in sangue → lega emoglobina
  • CO₂: Capillare PcCO₂ (~45 mmHg) > Alveolare PₐCO₂ (~40 mmHg) → CO₂ diffonde fuori → esalato

Nessuna valvola controlla flusso aria. Il flusso è flusso di massa (gradiente pressione) in zona conduttoria; diffusione in zona respiratoria.

Meccanica ventilazione

  • Inspirazione: Diaframma contrae (↓ pressione pleurica) + intercostali esterni sollevano coste → volume polmonare ↑ → pressione alveolare < atmosferica → aria entra
  • Esperazione: Passiva (recoil elastico) a riposo; attiva (intercostali interni, addominali) durante esercizio

L'albero respiratorio è un capolavoro di ramificazione frattale — massimizzando superficie (~70 m²) per diffusione minimizzando spazio morto e lavoro respiratorio.