Anatomia e funzioni del polmone sano

Il torace contiene due polmoni, uno sul lato destro e uno sul lato sinistro. Ciascun polmone è formato da sezioni, chiamate lobi. I polmoni hanno una consistenza molle e sono protetti dalla cassa toracica. La funzione dei polmoni è quella di trasportare l’ossigeno all’interno del corpo e di eliminare l’anidride carbonica. L’ossigeno è un gas che ci fornisce energia, mentre l’anidride carbonica è un rifiuto tossico.

Per portare ossigeno al corpo, l’aria viene inalata attraverso il naso, la bocca o entrambi. Il naso è la via preferenziale, poiché è un filtro migliore rispetto alla bocca: riduce la quantità di sostanze irritanti che arrivano ai polmoni e riscalda e inumidisce l’aria che respiriamo. Quando c’è bisogno di grandi quantità d’aria si può ricorrere alla respirazione per bocca, più comune quando ci si sottopone ad uno sforzo fisico.

Dopo essere stata inalata dal naso o dalla bocca, l’aria scende lungo la trachea. La trachea è il condotto più vicino al collo. Dietro alla trachea si trova l’esofago. Quando respiriamo, l’aria scende lungo la trachea mentre, quando mangiamo, il cibo scende lungo l’esofago. Il tragitto percorso da aria e cibo viene controllato dall’epiglottide, una sorta di sbarramento che impedisce al cibo di entrare nella trachea. Talvolta, il cibo o i liquidi entrano nella trachea, provocando soffocamento e attacchi di tosse. La trachea si divide in un canale respiratorio sinistro e uno destro, che vengono chiamati bronchi. Il bronco sinistro conduce al polmone sinistro, mentre il bronco destro conduce al polmone destro. Questi condotti respiratori si dividono continuamente in canali più piccoli detti bronchioli. I bronchioli terminano in minuscole sacche d’aria dette alveoli.

Gli alveoli sono minuscole cavità a forma di palloncino che si riuniscono a formare piccoli grappoli simili a quelli dell’uva, collegati a minuscoli tubi respiratori. Ciò consente di racchiudere un’ampia superficie di circa 50-100 metri quadrati nel volume limitato della cavità toracica. Questa grande superficie facilita lo scambio di ossigeno tra aria e sangue.

Nei polmoni in condizioni normali ci sono oltre 300 milioni di alveoli. Se gli alveoli venissero aperti e distesi, coprirebbero una superficie pari ad un doppio campo da tennis. Non tutti gli alveoli vengono usati contemporaneamente, quindi il polmone ha degli alveoli di riserva in caso di danni provocati da malattie, infezioni o interventi chirurgici.

Ogni alveolo è circondato da minuscoli vasi sanguigni o capillari. I piccoli vasi sanguigni circondano gli alveoli come una rete. Questo è il punto in cui l’ossigeno trasportato lungo i canali respiratori fino agli alveoli, entra nel sangue. L’anidride carbonica o gas “di scarico” dell’organismo scambia posto con l’ossigeno ed esce dal sangue per entrare negli alveoli. L’anidride carbonica viene quindi eliminata dai polmoni. Affinché il nostro organismo funzioni correttamente, l’ossigeno deve entrare nel sangue e l’anidride carbonica uscirne a intervalli regolari. I polmoni contengono anche dei vasi sanguigni e fibre nervose. All’esterno del polmone, vi sono due strati di materiale sottile detto pleura. Una pleura è attaccata direttamente all’esterno del polmone mentre l’altra è attaccata all’interno del torace, vicino alle costole. Il polmone contiene anche due gruppi di vasi sanguigni. I vasi sanguigni possono essere arterie o vene.

I polmoni hanno anche vasi sanguigni che portano il sangue scarsamente ossigenato a contatto con gli alveoli per raccogliere l’ossigeno ed espellere l’anidride carbonica. Il sangue che ha raccolto l’ossigeno dai polmoni ritorna al lato sinistro del cuore e viene pompato fuori per portare questo sangue ricco di ossigeno (chiamato sangue arterioso) al corpo. Una volta che il sangue ha portato l’ossigeno alle cellule del corpo (tessuti, organi, ecc.), diventa ciò che viene chiamato sangue venoso e ritorna al lato destro del cuore. Il sangue venoso contiene elevate quantità di anidride carbonica e piccole quantità di ossigeno. Il sangue venoso viene pompato nei polmoni dal lato destro del cuore per eliminare l’anidride carbonica e raccogliere l’ossigeno.

Nella respirazione vengono impiegati diversi muscoli. Il muscolo più grande ed efficace è il diaframma. Il diaframma è un grosso muscolo che si trova sotto ai polmoni e li separa dagli organi sottostanti, come lo stomaco, l’intestino, il fegato, ecc. Quando il diaframma si abbassa o si appiattisce, le costole si allargano verso l’esterno, i polmoni si espandono e viene inspirata l’aria. Questo processo viene definito inalazione o inspirazione. Quando il diaframma si rilassa, l’aria esce dai polmoni e questi tornano nella loro posizione originaria. Questo processo viene definito esalazione o espirazione. I polmoni, come i palloncini, richiedono energia per gonfiarsi, mentre non ne serve per fare uscire l’aria. Gli altri muscoli coinvolti nella respirazione si trovano tra le costole ed alcuni muscoli che si estendono dal collo alle costole superiori. Il diaframma, i muscoli tra le costole e uno dei muscoli nel collo, chiamato muscolo scaleno, vengono usati in quasi ogni respiro. Se ci serve un aiuto in più per espandere i polmoni, “reclutiamo” altri muscoli del collo e delle spalle.

I polmoni si difendono in svariati modi dalle sostanze irritanti. Innanzitutto, il naso opera come filtro al momento dell’inspirazione, impedendo alla particelle più grandi di agenti inquinanti di raggiungere i polmoni. Se una sostanza irritante giunge effettivamente ai polmoni, viene bloccata da un sottile strato di muco (detto anche espettorato o flegma) che si trova all’interno dei dotti respiratori. Vengono secreti in media circa 70 grammi di muco ogni giorno all’interno dei canali respiratori. Questo muco viene “spazzato via” verso la bocca da filamenti sottili chiamati cilia che si trovano nei canali respiratori. Le cilia trasportano il muco dai polmoni verso la gola e l’epiglottide. L’epiglottide è una sorta di porta che si apre per permettere al muco di essere deglutito. Ciò avviene spontaneamente, senza che ci si debba pensare. Espellere l’espettorato non è “normale” e non avviene se un individuo non soffre di bronchite cronica o non è in atto un’infezione, come un raffreddore, polmonite o un’esacerbazione della broncopneumopatiacronica ostruttiva (BPCO).

Le piccole particelle che si depositano negli alveoli non vengono rimosse allo stesso modo perché gli alveoli non sono dotati di ciglia. Le particelle vengono ingerite da grandi cellule immunitarie che si muovono sulla superficie alveolare, chiamate macrofagi. Anche altre cellule del sangue, come i leucociti, partecipano alla difesa del polmone da microbi e materiali estranei.

Un altro meccanismo di protezione dei polmoni è rappresentato dalla tosse. La tosse, sebbene sia un evento comune, non è una condizione normale ed è il risultato di un’irritazione ai canali bronchiali. La tosse permettere di espellere il muco dai polmoni più rapidamente rispetto alle cilia.

Anche un altro metodo comunemente utilizzato dai polmoni per proteggersi può creare problemi. Le vie respiratorie nei polmoni sono circondate da fasce muscolari. Quando i canali respiratori sono irritati, queste fasce muscolari possono stringersi, rendendo il canale respiratorio più stretto mentre i polmoni cercano di tenere all’esterno l’agente irritante. Il rapido irrigidimento di questi muscoli è chiamato broncospasmo. Alcuni polmoni sono molto sensibili alle sostanze irritanti. Il broncospasmo può causare gravi problemi alle persone affette da asma, perché diventa più difficile respirare attraverso le vie respiratorie ristrette e questo porta a oppressione toracica, respiro affannoso e sibilante.

Le informazioni state presse da ATS/ERS Standards for the Diagnosis and Treatment of Patients with COPD (http://www.ersnet.org/COPD)