Anatomia delle Vie Respiratorie Superiori

APPARATO RESPIRATORIO

L’ apparato respiratorio è composto dalle VIE RESPIRATORIE e dai POLMONI.

Le vie respiratorie hanno la funzione di condurre l’aria ed i polmoni hanno un parenchima organizzato in modo da consentire l’ematosi, cioè lo scambio di ossigeno e di anidride carbonica.

Funzioni connesse con l’apparato respiratorio sono:

  • RESPIRATORIA: la respirazione interna è quella che le cellule effettuano a livello dei liquidi tessutali, tramite lo scambio dei gas. Il sangue circolando porta nuovo ossigeno ai liquidi tessutali, porta via l’anidride carbonica, che verrà espirata, mentre viene immagazzinato ossigeno;
  • FONAZIONE a livello della laringe e delle corde vocali;
  • IMMISSIONE DI SOSTANZE VOLATILI (vedi test del palloncino dove l’alcol viene in parte eliminato attraverso l’espirazione);
  • ENDOTELIALE perché associato ai capillari dei polmoni c’è l’ENZIMA CONVERTENTE ANGIOTENSINA che trasforma l’angiotensina 1 in angiotensina 2. L’angiotensina è un potente vasocostrittore e di conseguenza fa aumentare la pressione sanguigna.

 


Vediamo gli organi che costituiscono questo apparato seguendo il percorso dell’aria: cavità nasale, rinofaringe, orofaringe, laringe, trachea e bronchi e polmoni.

Andiamo a studiare la struttura microscopica di queste foormazioni. Ricordiamo che gran parte delle vie respiratorie, dalla laringe in giù, sono delle estroflessioni dell’intestino primitivo per cui troveremo delle formazioni simili a quelle che abbiamo visto nell’apparato digerente (per esempio ghiandole sieromucose come quelle dell’apparato digerente dove costituiscono le ghiandole salivari).

Cominciamo la descrizione dei vari segmenti e partiamo dalle cavitá nasali.

L’aria entra attraverso le cavità nasali, rinofaringe, orofaringe, ma può entrare nell’apparato respiratorio anche grazie alla bocca, attraverso la cavità orale. Tuttavia, a livello della cavità orale non ci sono quelle caratteristiche tipiche della mucosa respiratoria che consentono all’aria di essere umidificata, riscaldata e purificata.

Dal punto di vista clinico si può fare una divisione tra vie aeree superiori e vie aeree inferiori. Il limite è rappresentato dall’ingresso nella laringe. Quindi tutto ciò che sta dalla laringe in giù fa parte delle vie aeree inferiori, il resto è delle vie aeree superiori.

 

Tratto superiore delle vie respiratorie

  • Le cavità nasali con annesse le cavità paranasali.
  • La rinofaringe: è adibita esclusivamente al passaggio dell’aria.
  • L’orofaringe: dove avviene l’incrocio con la via digerente.

Tratto inferiore delle vie respiratorie

  • La laringe.
  • La trachea
  • I bronchi extrapolmonari: originano a livello di T4.
  • I bronchi intrapolmonari.
  • Le ramificazioni bronchiali che questi ultimi formano una volta entrati nell’ilo polmonare.

 

Il limen nasi

E’ un solco che si trova all’interno delle cavità nasali ed è dato dal margine superiore della cartilagine alare maggiore. Costituisce il limite tra il vestibolo del naso e la cavità nasale propriamente detta, nella quale si esplica anche la funzione olfattiva della ricezione degli odori . Si fa questa distinzione perché da un punto di vesta microscopico queste due aree sono diverse.

 

Vestibolo del naso.

Il vestibolo è in continuità, a livello della narice, con la cute sottile che riveste la superficie esterna del naso. Dall’alto troviamo:

  • epitelio pluristratificato piatto cheratinizzato. Presenta dei peli spessi e corti che sono detti vibrisse. Possono essere presenti ghiandole sebacee e ghiandole sudoripare, di tutti e due i tipi.
  • Al di sotto dell’epitelio c’è la tonaca propria, connettivo abbastanza denso, che aderisce al pericondrio della cartilagine alare (cartilagine ialina) .
  • Poi vediamo tessuto connettivo con inframmezzati dei fasci di muscolatura.

Man mano che ci spostiamo dal vestibolo del naso verso la cavità nasale, abbiamo questo trapasso di caratteri tipici della mucosa: da epitelio pluristratificato piatto cheratinizzato a epitelio pluristratificato piatto senza cheratinizzazione. Quindi, sul contorno del vestibolo abbiamo ancora la cute sottile, poi abbiamo progressivamente la perdita della corneificazione a favore dell’epitelio pavimentoso stratificato varietà molle e, al di là del limen nasi, quando si entra nella cavità nasale propriamente detta, diventa epitelio respiratorio.

 

Per riassumere:

  • Orifizio della cavità nasale à la cute sottile sulla superficie esterna, epitelio pavimentoso stratificato varietà corneificata che riveste l’interno.
  • Vestibolo della cavità nasale à permane un epitelio pavimentoso stratificato varietà corneificata più sottile, con vibrisse.
  • Cavità nasale propriamente detta à dal limen nasi in poi dall’epitelio pavimentoso stratificato varietà corneificata, si passa progressivamente ad un epitelio pavimentoso stratificato non cheratinizzato.

 

Mucosa della cavitá nasale

La mucosa della cavità nasale è mucosa respiratoria e la troveremo per gran parte dell’albero respiratorio. Ha delle caratteristiche tali da permettere la PURIFICAZIONE, l’UMIDIFICAZIONE ed il RISCALDAMENTO DELL’ARIA.

L’ aria che entra dalle narici e tende ad andare subito a sbattere contro la volta della cavità nasale. A livello della volta delle cavità nasali è presente l’epitelio olfattivo, quindi la prima cosa che avviene è un’analisi chimica dell’aria che respiriamo, cioè riconosciamo subito gli odori. Sbattendo poi contro il tetto ed i cornetti si creano delle turbolenze che fanno sbattere più volte l’aria contro tutte le pareti della cavità nasale (entra anche nei seni paranasali e succede la stessa cosa perché anche qui abbiamo mucosa respiratoria).

Come è fatta la mucosa per svolgere questi 3 compiti:

  • PURIFICAZIONE. Bisogna tener presente che la mucosa respiratoria è sempre ricoperta da un film di muco prodotto da cellule caliciformi mucipare e ghiandole siero-mucose. Questo muco funziona come la carta moschicida, cioè intrappola lo sporco contenuto nell’aria viziata, lo lega e grazie alle ciglia dell’epitelio respiratorio il muco viene costantemente spostato in direzione dell’orofaringe in modo che ci possa essere continuamente del muco nuovo pulito che appiccichi queste particelle. Quindi il muco va verso l’orofaringe dove viene deglutito e questo consente una continua produzione di muco (è chiaro che l’aria che deve arrivare nei polmoni deve essere conservata in questo modo, deve essere pulita, deve essere calda e NON deve essere né fredda né secca).
  • UMIDIFICAZIONE e RISCALDAMENTO. Avviene grazie al fatto che il film di muco è bagnato, c’è del liquido prodotto in continuazione da cellule sierose e da ghiandole siero-mucose della tonaca propria. Questo liquido sospeso sempre sulla mucosa evapora in continuazione saturando di vapore acqueo l’aria inspirata. L’acqua evapora perché nella tonaca propria della mucosa ci sono dei vasi venosi allargati, dei seni venosi, pieni di sangue a 37°C che funzionano come un termosifone, cioè scaldano in continuazione la mucosa e la mucosa scaldandosi trasmette calore all’acqua che evapora e riscalderà a sua volta l’aria.

Quindi la presenza di questi vasi venosi a 37° da un lato fa evaporare l’acqua, dall’altro riscalda l’aria. Quando uno respira un’aria molto fredda essa deve essere riscaldata in modo che arrivi a livello dei polmoni ad una temperatura tiepida; la gran parte del riscaldamento avviene nel naso, contribuisce in piccola parte il resto delle vie respiratorie.

 

Epitelio delle vie respiratorie

È un epitelio pseudostratificato cigliato, cellule cigliate alte prismatiche con cellule calciformi mucipare, cellule basali altri tipi che vedremo.

Al di sotto dell’epitelio si vede la tonaca propria piena di laghi venosi (di cui abbiamo appena visto la funzione) e ghiandole siero-mucose (tubulo acinose ramificate, con porzioni tubulari a secrezione mucosa e porzioni a secrezione sierosa).

Sotto in rosso si vede il tessuto osseo delle pareti delle cavità nasali e, se fossimo a livello del setto, ci potrebbe essere la cartilagine del setto.

Non c’è sottomucosa, la mucosa aderisce al periostio dell’osso o al pericondrio della cartilagine; si parla allora di mucoperiostio o fibromucosa (termini per definire questo tipo di mucosa).

 

A livello della cavità nasale, specialmente sui cornetti nasali, questa mucosa ricca di vasi può andare incontro a congestione, a edema: quando abbiamo il raffreddore si tappa il naso perché riempiendosi di liquido aumenta lo spessore della tonaca mucosa tanto che viene quasi occluso il lume della cavità nasale e si fa fatica a respirare.

La direzione del battito delle ciglie che portano il muco è rivolta verso l’orofaringe in modo che in condizioni normali possa essere deglutito. La velocità di spostamento del muco è di circa 6mm/min. Soffiandosi il naso si sposta il muco contro corrente.

Quindi, per garantire la unidirezionalità del muco, a livello delle cavità nasali le ciglia sbattono indietro, ma siccome l’epitelio respitaorio c’è anche nella trachea, la direzione è sempre verso l’orofaringe e questo muco tende a risalire dalle vie aeree inferiori verso la faringe dove viene deglutito (la direzione del battito delle ciglia potrebbe essere domanda di esame).

 

Cellule dell’epitelio respiratorio

Ci sono 10 tipi cellulari nell’epitelio respiratorio: 8 di origine epiteliale e 2 di origine non epiteliale

Seguendo lo schema vediamo:

  • CELLULE CIGLIATE;
  • CELLULE BASALI, che sono elementi di rimpiazzo;
  • CELLULE CALICIFORMI MUCIPARE;
  • EPITELIOCITI INTERMEDI, che sono intermedi tra una cellula basale ed una cellula cigliata;
  • CELLULE SIEROSE, che producono in parte il liquido del muco bagnato. Il liquido contiene un isoenzima con azione antibatterica .In associazione alle sierose ci sono le
  • CELLULE CON ORLETTO A SPAZZOLA con microvilli (i microvilli solitamente si trovano nelle zone di assorbimento) che possono ridurre le concentrazioni di liquido. Questi due tipi di cellule possono essere associate perché le sierose producono liquido e le cellule con orletto a spazzola lo possono riassorbirlo;
  • CELLULE DEL CLARA, di cui se ne vedono tante soprattutto a livello di bronchioli e prendono praticamente il posto delle cellule caliciformi mucipare. Le cellule del Clara producono una componente del surfattante, il quale è importante che ci sia a livello dei bronchioli respiratori terminali e degli alveoli;
  • CELLULE NEUROENDOCRINE, che presentano dei granuli verso il lato basale e producono sostanze ad azione endocrina che vengono riversate nel lume dei capillari posti al di sotto di queste cellule;
  • LINFOCITI e MASTOCITI sono i due tipi cellulari di origine NON EPITELIALE. Svolgono una funzione di difesa.

 

Le associazioni sono quindi:

  • cellule cigliate – cellule caliciformi mucipare
  • cellule sierose – cellule con orsetto a spazzola

 

Epitelio olfattivo

È caratterizzato da cellule olfattive (gialle) che sono neuroni bipolari. Il loro dendrite all’apice si slarga in una vescicola la quale emette delle ciglia molto lunghe. Queste ciglia servono ad aumentare la superficie del dendrite e presentano chemiocettori per le sostanze dolorose. Gruppi di assoni si uniscono per costituire i filuzzi olfattivi che passano per la lamina cribrosa dell’etmoide. Poi si vedono cellule di sostegno inframezzate a cellule olfattive e poi cellule basali di rimpiazzo che possono dare origine a entrambi i tipi cellulari (questi neuroni sono gli unici in grado di rigenerarsi).

La tonaca propria, oltre al connettivo che la caratterizza, presenta filuzzi olfattivi dati dall’unione di assoni e corpi ghiandolari. Sono le Ghiandole di Bowman, ghiandole tubulo-acinose sierose. Il secreto viene riversato alla superficie dell’epitelio e qui si stende formando un velo di liquido bagnando sia le ciglia che i microvilli.
La funzione di questo liquido è duplice (come abbiamo visto per le ghiandole di Von Ebner dei calici gustativi nella papilla circumvallare):

  • va a disciogliere in liquido le molecole odorose prima che vadano a raggiungere i recettori;
  • allo stesso tempo consente il lavaggio dell’epitelio e quindi dei recettori rendendoli disponibili per un nuovo legame.

L’epitelio è sempre pseudostratificato, ma è molto più alto rispetto quello della mucosa respiratoria. In alto si vede uno strato con i microvilli e le ciglia. Segue uno strato di citoplasma al di sotto del quale si vede uno strato compatto di nuclei appartenenti alle cellule di sostegno. Invece i nuclei delle cellule olfattive si dispongono a varia altezza per tutto lo spessore dell’epitelio. Alla base ci sono poi i nuclei delle cellule basali.

Nella tonaca propria si vedono i vasi, di colore scuro, mentre più chiari vediamo i fasci di assoni delle cellule olfattive e le cellule un pò più scure sono le ghiandole di Bowmann.

Anche questa mucosa aderisce all’osso senza interposizione di sottomucosa (fibromucosa).

 

 

Rinofaringe

Ha una struttura uguale all’orofaringe:

  • mucosa;
  • membrana basifaringea;
  • muscolatura.

Però al posto dell’epitelio tipico della cavità orale pluristratificato piatto non cheratinizzato abbiamo l’epitelio respiratorio.

Nella volta della rinofaringe c’è anche la tonsilla faringea o adenoide. Si possono qui riconoscere i noduli linfatici, la tonaca propria che viene invasa dai linfociti e poi c’è epitelio respiratorio colonnare con cellule caliciformi mucipare. Questa tonsilla faringea, al di dietro delle coane, può aumentare moltissimo di volume e intorno ai cinque anni di età può ostruire le coane. Non si potrà più respirare con il naso e allora questi bambini respirano con la bocca aperta, hanno una faccia strana e possono anche far fatica a sentire se vengono chiuse le tube uditive. Devono allora essere rimosse queste formazioni che possono comunque riformarsi.

 

Laringe

Epiglottide

È una cartilagine a forma di fogliola con due versanti, uno che guarda verso la cavità orale e l’altra che guarda verso la laringofaringe. Abbassandosi chiude l’orifizio laringeo, facendo sì che quando deglutiamo le sostanze vadano dentro all’esofago e non nella laringe.

A destra troviamo la tonaca mucosa e poi, procedendo verso sinistra, troviamo la cartilagine; non c’è la sottomucosa.

La mucosa a livello del versante orale  sarà caratterizzata da un epitelio che ricorda quello della cavità orale, ovvero pluristratificato varietà molle ed una tonaca propria con vasi e ghiandole.

Al di sotto c’è la cartilagine elastica.

A livello del versante respiratorioavremo l’epitelio respiratorio . Questo epitelio respiratorio in certe zone può dare origine a metaplasie, cioè può essere sostituito da epitelio pluristratificato piatto a varietà molle. Si può osservare l’abbondanza delle ghiandole salivari.

  • epitelio pluristratificato varietà molle;
  • tonaca propria;
  • cartilagine all’interno della quale ci sono dei forellini, delle discontinuità che sono cavità di costituzione.

Bisogna ricordare che il lume delle vie aeree che abbiamo visto era beante, sempre aperto perché comunque c’era una scheletro di tipo osseo o cartilagineo. È importante che queste vie restino aperte, altrimenti si rischia di soffocare.

Al contrario il lume dell’ esofago è virtuale, si apre solo al momento del passaggio del bolo.

La rinofaringe non si chiude mai perché sappiamo che la membrana faringo-basilare quando si stacca alla base dell’encefalo ha un attacco molto ampio quindi le sue pareti non arrivano mai a collabire ed inoltre la parete anteriore della faringe è sempre aperta.

Però può succedere a livello della laringe ci sia un edema della laringe, tale che la mucosa della laringe si gonfia talmente tanto che va a chiudere il lume ed allora bisogna intervenire con una tracheotomia.

 

Considerazioni: a livello della piega vocale c’è la corda vocale vera e l’epitelio subisce una metaplasia, cioè l’epitelio da respiratorio diventa epitelio pluristratificato piatto non cheratinizza.

Nel legamento vocale fibroelastico l’epitelio è pluristratificato pavimentoso varità molle. La mucosa aderisce direttamente al tessuto fibroso del legamento vocale. Qui non ci sono ghiandole perché non si deve avere muco sopra alla mucosa per poter vibrare ed emettere dei suoni.

Questo epitelio è sede dei carcinomi della laringe (spino cellulari perché provengono dallo strato spinoso).

È importante che l’epitelio sia stratificato pavimentoso molle per i seguenti motivi:

  • per una ragione meccanica_ le corde vocali vibrano e sono responsabili della fonazione, quindi c’è uno stimolo meccanico. Abbiamo visto che nel nostro organismo, quando c’è uno stimolo meccanico, il tipico epitelio che troviamo è il pluristratificato piatto;
  • non c’è epitelio respiratorio perché sulle pieghe vocali delle cellule cigliate o caliciformi mucipare renderebbero la fonazione non ottimale.

È importante che la corda vocale vera sia sempre bagnata, la mucosa deve cioè essere umettata. Qui non ci sono nella tonaca propria delle ghiandole siero-mucose, perché ne deriverebbe una produzione eccessiva di muco e di siero e potrebbe verificarsi una condizione di mucosi.

Invece le ghiandole sono molto abbondanti nella piega ventricolare e il loro secreto può raggiungere e bagnare in modo adeguato la piega vocale.

Se la deposizione di questo liquido non è adeguata, per esempio quando si parla molto, ne deriva la raucedine: le corde vocali vengono un pò a seccarsi e la voce viene un pò alterata.