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Fisiopatologia dell'apparato respiratorio

Elementi di anatomia
L'apparato respiratorio comprende:
- le vie nasali
- l'orofaringe
- la laringe
- la trachea (dotata di pareti riforzate da cartillagine come per i bronchi e le loro diramazioni)
- i bronchi e i rami bronchiali
- i bronchioli (dotati di parete muscolare liscia che ne regola il diametro)
- i dotti bronchiali
- gli alveoli polmonari (costituiti da cellule epiteliali separate da fibre elastiche)
I polmoni situati nella cavità toracica sono suddivisi in 3 lobi a destra e 2 lobi a sinistra e sono vascolarizzati da arterie e vene.


INSUFFICIENZA RESPIRATORIA


L'insufficienza respiratoria è una condizione respiratoria patologica, un deficit di O2 (ipossia) con eventuale aumento nel sangue di CO2 (ipercapnia), non controllabili attraverso le modificazioni del numero e della profondità degli atti respiratori.

Mediante la pratica dell'emogas analisi (EGA = analisi di sangue arterioso) è possibile distinguere l'insufficienza respiratoria in Tipo 1 (riduzione di pO2 senza l'aumento della pCO2) o Tipo 2 (riduzione di pO2 e aumento della pCO2).

In base alla modalita di insorgenza distinguiamo insufficienza respiratoria in forma acuta (si instaura velocemente. Es. Edema polmonare e pneumotorace) o cronica (si instaura lentamente. Es. enfisema ostruttivo, bronchite cronica e bronco-pneumopatia cronica ostruttiva).

Si può avere insufficienza respiratoria per:
1- Diminuzione della ventilazione
2- Alterata composizione dell'aria inspirata
3- Alterazione della perfusione
4- Modificazione della membrana alveolo-capillare


1- Insufficienza respiratoria per diminuzione della ventilazione
L'insufficienza di ventilazione (insufficienza ventilatoria) causa la difficoltà o l'arresto della respirazione che diminuisce la tensione di O2 nel sangue e aumenta quella della CO2 portando all'asfissia.
L'insufficienza ventilatoria può essere di due tipi: restrittiva o ostruttiva.

INSUFFICIENZA VENTILATORIA RESTRITTIVA
Compromissione anatomica o funzionale della gabbia toracica o del cavo pleurico, per cui il polmone non può espandersi normalmente.
Cause comuni:
- Paralisi dei centri o dei muscoli inspiratori
- Compressione della gabbia toracica
- Alterazioni scheletriche congenite o acquisite
- Formazione di aderenze tra i due foglietti della pleura
- Ingresso di aria nelle cavità pleuriche (pneumotorace).

INSUFFICIENZA VENTILATORIA OSTRUTTIVA
Nell'insufficienza ventilatoria di tipo ostruttivo, l'ipoventilazione dipende da un ostacolo all'ingresso dell'aria.
Cause comuni:
- Occlusione delle vie aeree esterne (da parte di corpi estranei, per tumori, per processi infiammatori: bronchiti, polmoniti)
- Contrazione spastica dei muscoli lisci bronchiali (asma bronchiale).
- Occlusione meccanica delle vie aeree esterne (soffocamento) e quella operata da liquidi (annegamento).

2- Insufficienza respiratoria per alterata composizione dell'aria inspirata
Si verifica quando la tensione di ossigeno nell'aria è insufficiente per assicurare una normale ossigenazione dell'Hb. Nei casi più gravi l'esito può essere l'asfissia.

3-
Insufficienza respiratoria per alterazione della perfusione
L'insufficienza da alterazione della perfusione si verifica:
- Nello scompenso cardiaco
- Nell'enfisema polmonare (i capillari restano ischemici per la pressione esercitata dall'aria in eccesso)
- Nelle lesioni ostruttive dei vasi polmonari per cause intrinseche (embolia, trombosi)
- Per cause esterne (compressione da parte di versamenti pleurici, di tumori, di processi infiammatori, di briglie fibrotiche o aderenziali)

INSUFFICIENZA DI PERFUSIONE RELATIVA
La quantità di sangue che arriva è normale o aumentata, ma esiste carenza di Hb, per una reale diminuzione, oppure per una sua incapacità funzionale, in modo che la fissazione dell'O2 è ostacolata.

4- Insufficienza respiratoria per modificazione della membrana alveolo-capillare
Le insufficienze da alterazioni della membrana alveolo-capillare (insufficienze alveolo-respiratorie) possono essere congenite o acquisite.

INSUFFICIENZE ALVEOLO-RESPIRATORIE ACQUISITE:
- Processi infiammatori (polmonite, alveoliti)
- Stati congestizi acuti o cronici
- Fibrosi estese (carnificazione polmonare)
- Inalazione di sostanze lesive

Una diminuzione della superficie respiratoria si ha Nell’ENFISEMA CRONICO, in seguito a rotture alveolari, talvolta assai estese.
Spesso le varie cause di insufficienza inspiratoria sono associate in uno stesso soggetto.



STADI DELL'INSUFFICIENZA POLMONARE

Stadio 1

Si rivela solo dopo eventuale sforzo.

Stadio 2
Si manifesta con persistente diminuzione della tensione di O2 a livello dei tessuti (ipossia) e del sangue (ipossiemia).
L'organismo reagisce con iper-ventilazione, ed anche con aumento del volume-minuto cardiaco e, a lungo andare, delle emazie circolanti (poliglobulia).

Stadio 3
All'ipossiemia, sempre più grave, si accompagna un aumento della concentrazione della CO2 nel sangue (ipercapnia).
Grazie ai reni che compensano l'eccesso di CO2 attraverso un aumento del riassorbimento tubulare dei bicarbonati (mantenendo entro i limiti normali la riserva alcalina) si ha una acidosi respiratoria compensata.

Stadio 4
Compare l'acidosi respiratoria (diminuzione del pH del sangue arterioso sotto il valore di 7,4).
Ipossia e acidosi portano a ipertensione polmonare.
Il controllo renale diviene quantitativamente insufficiente. Inoltre il centro del respiro, che normalmente risponde all'ipercapnia inducendo un aumento della ventilazione, diviene insensibile alla CO2 o ne risulta addirittura inibito. Si parla allora di acidosi scompensata con intossicazione cronica da CO2.
Il colorito dell'ammalato si fa sempre più bluastro (cianosi) per la scarsa ossigenazione dell'Hb.
Questa fase evolve poi nel coma, in cui si ha perdita della coscienza.

Il quadro dell'insufficienza respiratoria non resta quasi mai isolato; finisce infatti quasi sempre per accompagnarsi con insufficienza cardio circolatoria e con disfunzioni parenchimali in rapporto con l'ipossia cronica.



ALTERAZIONI DEL RITMO E DELLA PROFONDITA' DEL RESPIRO

Dispnea
"fame d'aria" per difficoltà respiratoria.
Può essere di tipo:
- inspiratorio
- espiratorio

In base alle modalità di insorgenza della sintomatologia si identificano dispnee:
- acute (entro 7 giorni)
- croniche (> di un mese)
- continue (persistenti anche a riposo)
- intermittenti.

La dispnea è riscontrabile:
- Nel soggetto sano sotto notevole sforzo (condizione fisiologica di "fiatone")
- Per sforzi fisici di lieve entità (dispnea da sforzo)
- Durante il riposo (dispnea a riposo)

Tachipnea
aumento numero atti respiratori al minuto
es. Ipoventilazione alveolare da ostacolata espansione della gabbia toracica o da ostruzione delle vie bronchiali

Bradipnea
diminuzione numero atti respiratori al minuto
es. Alcalosi (nel sangue <> e >pO2)

Respiro di Cheyne-Stokes
Conosciuto come respirazione periodica è l'alternarsi di circa 10 atti respiratori rapidi e profondi, a 10 o 15 atti respiratori lievi o ad una fase di apnea.
Comune nei soggetti affetti da emorragie celebrali, scompenso cardiaco o grave insufficienza renale (uremia).

Respiro di Biot
Periodi di apnea intercalati a pochi profondi atti respiratori, frequenti e irregolari.
Tipico nei casi di lesione celebrale bulbare, nelle meningiti e nelle intossicazioni da morfina o CO2.

Respiro di Kusmaull
Ispirazione profonda e faticosa seguita da pausa e espirazione veloce, breve e gemente, seguita da ulteriore pausa. Conosciuto come respiro grande.
Tipico del coma diabetico.



IPOSSIA

Ipossia è una diminuzione del contenuto e della utilizzazione dell'ossigeno nei tessuti.
Ipossiemia è una diminuzione del contenuto di ossigeno nel sangue.

Le conseguenze sono il blocco della respirazione cellulare e squilibrio energetico
A seconda della patogenesi, esistono cinque forme di ipossia:
- ipossica o respiratoria
- anemica
- ischemica
- stagnante
- istotossica

IPOSSIA IPOSSICA
L'ipossia ipossica dipende da una diminuzione della quantità di ossigeno disponibile per la reazione con l'Hb.
Può essere causata da:
- una reale diminuzione della tensione parziale dell'O2 nell'aria alveolare
- alterata composizione dell'aria, per diminuzione della pressione atmosferica
- ipoventilazione polmonare
- alterazioni della perfusione
- riduzione della superficie respiratoria (polmoniti, carnificazioni, tumori, enfisema, ostruzioni, e per alterazioni intrinseche della membrana alveolo-capillare)
- vizi congeniti con mescolamento del sangue arterioso con quello venoso.

Nell'ipossia ipossica la tensione di O2 è diminuita sia nel sangue arterioso che in quello venoso.

IPOSSIA ANEMICA
L'ipossia anemica dipende da una diminuzione del veicolo dell'ossigeno nel sangue, e cioè l'Hb.
Può essere causata da:
- diminuzione numerica dei globuli rossi
- abbassamento del valore globulare
- trasformazione dell'Hb in composti difficilmente dissociabili ed inutilizzabili per le funzioni di trasporto.

Nell'ipossia anemica è diminuita la tensione di O2 nel sangue arterioso ed ancor più in quello venoso.

IPOSSIA ISCHEMICA E STAGNANTE
L'ipossia ischemica è quella in cui la quantità di O2 che si fissa alle emazie è normale, ma l’O2 non arriva ai tessuti.
Può essere causata da ostacolo al flusso arterioso.

Nell'ipossia stagnante le arterie sono pervie, ma esiste un ostacolo al deflusso venoso, per insufficienza del cuore destro o per causa locale.

Sia nell'ipossia ischemica che in quella stagnante la tensione di O2 nel sangue arterioso è normale, mentre è nettamente diminuita quella nel sangue venoso.

IPOSSIA ISTOTOSSICA
L'ipossia istotossica è quella in cui, per alterazioni cellulari, l'ossigeno che giunge normalmente ai tessuti col sangue non viene utilizzato.
Tipici esempi sono:
- intossicazione da cianuro
- intossicazione cronica da ossido di carbonio.

Nell'ipossia istotossica i valori della tensione di O2 nel sangue arterioso e venoso tendono a livellarsi, perché non c'è utilizzazione tessutale.



CIANOSI

Colorito bluastro della cute e delle mucose di un settore del corpo oppure diffusa.
Indica una riduzione del tasso di ossigeno dell'emoglobina.

La cianosi non è sempre espressione di ipossia

La quantità di HbO2 che arriva ai tessuti può essere sufficiente a garantire tutti gli scambi nonostante la presenza di una quantità di Hb ridotta adeguata per determinare la cianosi

In condizioni di grave ipossia anemica, la Hb totale può essere così scarsa che, anche se essa fosse tutta ridotta, non si avrebbe cianosi (ipossia senza cianosi).

Tutte le condizioni che riducono la saturazione dell’Hb nei polmoni, sia di origine ventilatoria, che perfusoria, che alveolo-respiratoria.

Cianosi centrale (o calda) es.
Se un problema polmonare o cardiaco porta a un'insufficiente saturazione di ossigeno nel sangue si parla di cianosi centrale.

Cianosi periferica (o fredda) es.
Se problemi circolatori causano una stasi di sangue nei tessuti periferici, con conseguente aumento dell'estrazione di ossigeno da parte di questi, si svilupperà una cianosi periferica.

Pallore: indica riduzione di quantità assoluta di emoglobina.
Colorito rosa acceso: indica aumento della quantità assoluta di emoglobina.
Colorito rosso ciliegia: carbossiemoglobina (composto che si forma all’interno del globulo rosso per unione della parte proteica dell’emoglobina con CO, presente in grandi quantità. Concentrazioni > al 50% l'intossicazione comporta coma e può essere fatale).



EMOTTISI

Emissione di sangue con la tosse, causata da un sanguinamento dal tratto respiratorio.
Sintomo presente in diverse malattie:

Malattie polmonari
infiammatorie: bronchiti, bronchiectasie, tubercolosi, polmoniti, ascesso polmonare
neoplastiche: carcinoma e adenocarcinoma broncogeno
varie: corpi estranei, traumi, vasculiti, cisti

Malattie cardiovascolari
es. embolia polmonare, stenosi mitralica, insufficienza ventricolare, rottura di un aneurisma in un bronco.

Malattie emorragiche
es. leucemia, emofilia, scorbuto, terapia anticoagulante.



TOSSE

Esplusione forzata di aria per apertura improvvisa della glottide dopo attuazione di uno sforzo espiratorio, a glottide chiusa, dei muscoli toraco-addominali.

Meccanismo essenziale per il mantenimento della pervietà e della pulizia dell'albero tracheo-bronciale.

Questa manovra può essere involontaria (riflesso della tosse) o volontaria.
In base al suono prodotto si distinguono tossi:
- Mature o produttive (bronchite acuta, bronchiectasie)
- Secche (pleuriti)
- Stizzose (irritativa, tipica della tubercolosi)
- Canine (pertosse)
- Bitonanti (paralisi nervo ricorrente)
- Sibilanti (asma)



SINGHIOZZO

Contrazione spasmodica e ripetitiva del diaframma e dei muscoli intercostali esterni, con parziale chiusura della glottide in fase di violenta inspirazione.
Disturbo generalmente benigno causato da:
- Distensione gastrica contingente
- Improvvisi cambi di temperatura
- Ingestione di alcolici

Nel singhizzo ricorrente o persistente, le cause sono attribuibili a:
- Patologie del sistema nervoso centrale
- Cause metaboliche (es. Uremia)
- Cause irritative del nervo vago o frenico (es. pleuriti, pericarditi, infarto del miocardio)



STARNUTO

Spasmo respiratorio causato da stimoli meccanici o irritativi sui recettori del nervo trigemino della mucosa nasale.



SBADIGLIO

Espansione della gabbia toracica ed apertura della bocca. Insorge in stati di sonnolenza, noia, stanchezza, fame e al risveglio. Atto imitativo (suscitato dalla visione dello stesso).



GRIDO

Accentuata inspirazione seguita da prolungata espirazione forzata con emissione di suono forte e acuto. Ripetuto a lungo determina ipoventilazione.



PIANTO

Inspirazioni prolungate ed espirazioni forzate con emissione di suoni lamentevoli.
Può aggravare notevolmente stati di insufficienza respiratoria.




RISO

Modificazione spastica del ritmo respiratorio. Se prolungato può alterare la ventilazione polmonare. Presente in situazioni patologiche:
- sardonico (nel tetano)
- sfrenato (nell'isterismo)
- ebete (nell'oligofrenia: insufficienza mentale)



PATOLOGIE RESPIRATORIE

RINITI
processi infiammatori della mucosa nasale.

LARINGITI E TRACHEITI
Infiammazioni acute della laringe e della trachea caratterizzate da sintomi di bruciore della gola, afonia, tosse secca e stizzosa, dolore alla deglutizione.

BRONCHITI
Infiammazione dei bronchi causata da agenti infettivi, fisici, chimici, ecc..
Nella forma acuta mostra sintomi di tosse, catarro, dispnea e eventuale febbre.
Nella forma cronica mostra sintomi di tosse produttiva

POLMONITI
Infiammazione dei polmoni che può colpire gli alveoli o gli interstizi polmonari tra alveoli (dove risiedono i vasi sanguigni).
Si dividono in polmoniti tipiche (es. da batteri comuni) e atipiche.

ASMA BRONCHIALE
Malattia episodica dell'albero trachobronchiale caratterizzata dall'aumentata sensibilità verso stimoli di vario genere e dal restringimento diffuso del lume delle vie aeree.
Ha cause estrinseche (allergeni esterni al nostro corpo) e intrinseche (predisposizione alla malattia).

EDEMA POLMONARE
Presenza negli alveoli polmonari di una eccessiva quantità di liquido trasudato dai capillari.
Le cause possono essere acute (infarto del miocardio) o croniche (scompenso cardiaco).

ENFISEMA POLMONARE
Aumento del contenuto aereo dei polmoni per rottura dei setti interalveolari (forma cronica) o dilatazione degli alveoli senza la rottura dei setti (forma acuta).
Il disturbo fondamentale è la dispea.

TBC POLMONARE
Malattia infettiva ad andamento solitamente cronico che può colpire qualsiasi organo ed apparato.

PLEURITI
Processi infiammatori che colpiscono la pleura con formazione di liquido essudatizio nella cavità tra i due foglietti pleurici. Possono essere con formazione di essudato o secce (attaccamento dei foglietti pleurici).

IDROTORACE
Raccolta di trasudato nella cavità pleurica dovuto a cause meccaniche.



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