Scopri Tutto sull'Istologia del Polmone: Struttura, Funzione e Segreti Sorprendenti!

I polmoni sono i due principali organi della respirazione, situati nella cavità toracica ai lati del cuore. Hanno la capacità di espandersi e rilassarsi seguendo i movimenti della gabbia toracica e del diaframma. I due polmoni sono separati dal mediastino e uniti dalla trachea.

Anatomia Macroscopica

La forma dei polmoni ricorda quella di due coni. Il polmone destro è formato da tre lobi (superiore, medio e inferiore) separati da una fessura obliqua e da una orizzontale, mentre il polmone sinistro da due lobi (superiore e inferiore) separati da una fessura obliqua. La loro grandezza varia in base allo sviluppo dell’organismo: nei maschi adulti generalmente misurano al massimo circa 25 centimetri di lunghezza, mentre il diametro alla base è di circa 16 cm. Il polmone sinistro risulta leggermente più piccolo del destro. Nelle donne questi valori risultano solitamente inferiori. Anche il peso dei polmoni varia molto in base allo stadio di sviluppo fisico: nel feto nato a termine della gestazione che non ha respirato il polmone pesa 60-65 grammi, mentre nel neonato arriva a 80-100 grammi.

La pleura è la membrana sierosa che avvolge ciascun polmone. È costituita da due foglietti, detti foglietti pleurici: quello parietale (detto anche “pleura parietale”), ricopre la superficie esterna dei polmoni e li divide dalla parete toracica; l’altro, quello viscerale (detto anche “pleura viscerale”), riveste la parete interna del polmone. I due foglietti pleurici sono in contatto continuo tra loro: ad assicurare e favorire lo scorrimento dell’uno sull’altro è una sottile pellicola di liquido pleurico che si trova nello spazio compreso tra i due foglietti, la cui presenza è indispensabile per permettere ai polmoni di seguire i movimenti dei muscoli ai quali aderiscono durante la respirazione.

A livello macroscopico, i polmoni appaiono tappezzati da uno speciale rivestimento chiamato pleura. Si tratta di una membrana sierosa costituita da due foglietti; quello parietale riveste internamente la cavità toracica e la faccia superiore del diaframma, mentre quello più interno (viscerale) aderisce alla parete polmonare esterna. Tra i due foglietti si trova un sottilissimo spazio, denominato cavo pleurico, al cui interno scorre un sottile film liquido a pressione inferiore rispetto a quella ambientale. La presenza del liquido pleurico, un po' come una sottile pellicola d'acqua interposta tra due lastre di vetro, consente lo scorrimento dei due foglietti pleurici e li mantiene uniti ed "incollati" tra loro. Grazie a questo legame i polmoni si mantengano leggermente stirati anche durante l'espirazione e non possono collassare su se stessi.

Albero Bronchiale e Alveoli

La trachea, lunga 10-12 cm per un diametro di 16-18 mm, è un tubo cilindrico semiflessibile sostenuto da anelli cartilaginei. Superiormente sfocia nella laringe, mentre a livello distale, tra la quarta e la quinta vertebra toracica, si biforca in due bronchi primari, uno di destra ed uno di sinistra. Ciascun bronco primario penetra all'interno del rispettivo polmone, dando origine ad ulteriori, numerose, ramificazioni chiamate bronchioli. A loro volta, i bronchioli subiscono varie divisioni, fino a raggiungere, nel tratto terminale, piccole vescicole chiamate alveoli. Per avere un'idea della complessità di queste diramazioni, basti pensare che ciascun polmone contiene all'incirca 150-200 milioni di alveoli; nel loro insieme, le superfici alveolari raggiungono un'estensione impressionante, simile a quella di un campo da tennis (75 m², cioè circa 40 volte la superficie esterna del nostro corpo).

Proprio a livello degli alveoli avviene lo scambio di gas tra l'aria ed il sangue, che cede vapore acqueo ed anidride carbonica, caricandosi di ossigeno. Ciascun alveolo è circondato da centinaia di sottilissimi capillari, il cui diametro è talmente esiguo (5-6 µm) da permettere il passaggio di un solo globulo rosso, mentre la peculiare sottigliezza delle loro pareti agevola lo scambio e la diffusione dei gas respiratori.

L’aria arriva al tessuto polmonare grazie alla ramificazione della trachea in bronchi, bronchioli e bronchioli terminali che sfociano negli alveoli polmonari. Ogni alveolo é circondato da capillari in modo che il sangue possa cedere anidride carbonica e arricchirsi di ossigeno.

Microscopia e Tessuti

I polmoni sono principalmente composti da alveoli polmonari, sacchetti formati da un sottile tessuto epiteliale che ha il compito di svolgere gli scambi respiratori. Le numerosissime e piccole zone bianche sono gli spazi vuoti all’interno degli alveoli. Passando all’ingrandimento x 100 si apprezzano meglio le differenze esistenti tra il tessuto sottile, epitelio pavimentoso monostratificato, che forma le pareti alveolari, e il più spesso epitelio cilindrico del bronchiolo. Quest’ultimo risulta appoggiato ad uno strato di muscolatura liscia che, quando si contrae nel caso di un attacco di asma, dà un senso di soffocamento chiamato broncospasmo.

All’ingrandimento x 200 si vede che l’epitelio cilindrico é ciliato. Le cilia, presenti anche nella trachea, hanno il compito di spostare verso l’alto le particelle di sporco o di polvere che sono arrivate fino a qui.

Mentre trachea e bronchi sono sostenuti da cartilagine ialina, nelle pareti dei bronchioli è presente tessuto muscolare liscio (involontario); di conseguenza, i bronchioli hanno la capacità di aumentare o diminuire il proprio calibro in risposta a stimoli di varia natura. Durante uno sforzo fisico, ad esempio, i bronchioli si dilatano per consentire una migliore ossigenazione del sangue in risposta all'aumento della CO₂ nell'aria espirata, mentre tendono a costringersi con il freddo.

Le sottili pareti alveolari sono prive di tessuto muscolare; di conseguenza, il polmone non può contrarsi, ma è obbligato a seguire passivamente le variazioni di volume della cassa toracica. La presenza di numerose fibre elastiche nel connettivo interposto tra una cellula e l'altra garantisce comunque un certo grado di elasticità e resistenza al movimento.

Funzioni Principali

I polmoni sono i due organi preposti alla fornitura di ossigeno all’organismo e all’eliminazione dell’anidride carbonica dal sangue, ovvero agli scambi gassosi fra aria e sangue (processo noto con il nome di ematosi). Collocati nella cavità toracica, sono avvolti da una membrana sierosa, la pleura, indispensabile allo svolgimento dei loro compiti. I polmoni sono separati da uno spazio compreso tra la colonna vertebrale e lo sterno, il mediastino, che comprende al suo interno il cuore, l’esofago, la trachea, i bronchi, il timo e i grossi vasi.

Il loro compito principale è quello di ricevere il sangue carico di anidride carbonica e prodotti di scarto dalla circolazione periferica e di ripulirlo: una volta ripulito il sangue viene poi inviato al cuore, da dove viene inviato a organi e tessuti.

Il flusso sanguigno è legato all'azione del cuore destro, la cui attività è interamente dedicata al sostegno della circolazione polmonare. Per questo motivo la portata sanguigna ai polmoni è percentualmente uguale a quella che raggiunge tutto il resto dell'organismo nello stesso lasso di tempo. Sia che ci si trovi in condizioni di riposo (portata cardiaca 5 L/min), sia che ci si trovi impegnati in un esercizio fisico strenuo (25 L/min), la portata del flusso di sangue ai polmoni sarà sempre pari al 100%.

Mentre gli alveoli sono deputati allo scambio di gas respiratori, i bronchi e le vie aeree superiori (naso, faringe, laringe e trachea) assolvono diverse funzioni, che vanno ben oltre il semplice trasporto. Tali attività hanno lo scopo di proteggere l'intero organismo da materiali estranei e gli alveoli da flussi di aria troppo freddi o secchi; l'attività filtrante e condizionante è più efficace se la respirazione avviene con il naso anziché con la bocca.

Ventilazione e Controllo

Abbiamo visto come l'alveolo rappresenti l'unità fondamentale per la ventilazione, la sede dove avvengono gli scambi gassosi tra aria e sangue. L'efficacia della ventilazione richiede la integrità delle strutture osteo-muscolari della gabbia toracica e non solo. Oltre al diaframma partecipano alla ventilazione i muscoli accessori, intercostali esterni ed interni, scaleni, sternocleidomastoideo, pettorali e muscoli addominali.

Il controllo nervoso della ventilazione è dato dal GRD, gruppo respiratorio dorsale, che determina il ritmo e la frequenza respiratoria e ne avvia l'atto. Il volume corrente moltiplicato per la frequenza respiratoria, circa 12 atti al minuto a riposo, fornisce il volume minuto, cioè la quantità di aria che in un minuto entra ed esce dai polmoni, escluso lo spazio morto.

Volumi Polmonari

Il volume dei polmoni varia da individuo ad individuo, in relazione all'età, al sesso e alla taglia corporea. Nell'adulto raggiunge valori compresi tra i 3,5 ed i 7 litri; tuttavia, durante un normale atto respiratorio vengono scambiati soltanto 500 ml di aria, che possono arrivare a 2,5 - 5,5 litri (capacità vitale) massimizzando le fasi di inspirazione ed espirazione. Al termine di un'espirazione massimale, all'interno dei polmoni e delle vie aeree rimane comunque un certo volume d'aria, stimabile in 1000 - 1200 ml (il cosiddetto volume residuo). Oltre ad un aumento del volume di aria inspirata ed espirata,durante l'esercizio fisico si assiste ad un'accelerazione degli atti respiratori, che passano dai canonici 12-20 al minuto sino a 60 o più.