Alveoli polmonari

Il termine alveolo deriva dal latino alveolus → piccola cavità.

A dispetto delle ridotte dimensioni, gli alveoli polmonari sono preposti ad una funzione importantissima: lo scambio di gas respiratori tra il sangue e l'atmosfera. AlveoliPer questa ragione sono considerati l'unità funzionale del polmone, cioè le più piccole strutture in grado di svolgere tutte le funzioni cui è preposto.

La maggior parte degli alveoli polmonari si riunisce in gruppi situati all'estremità di ogni bronchiolo respiratorio. Attraverso quest'ultimo ricevono l'aria atmosferica proveniente dai tratti contigui superiori delle vie aeree (bronchioli terminali, bronchioli, bronchi terziari, secondari e primari, trachea, laringe, faringe, nasofaringe e cavità nasali).

Lungo la parete dei bronchioli respiratori si cominciano a riconoscere estroflessioni emisferiche, denominate alveoli polmonari.

I bronchioli respiratori conservano la struttura ramificata dell'albero bronchiale, aumentando il numero di alveoli ospitati mano a mano che originano condotti di calibro inferiore.

atrio alveoliDopo alcune biforcazioni, ogni ramo del bronchiolo respiratorio termina in un dotto alveolare, che a sua volta si conclude in un rigonfiamento a fondo cieco costituito da due o più gruppi di alveoli (i cosiddetti sacchi alveolari). Pertanto, ogni sacco si apre in uno spazio comune che alcuni ricercatori chiamano "atrio".

Gli alveoli polmonari si presentano come piccole camere d'aria di dimensione sferica od esagonale, con diametro medio di 250-300 micrometri in fase di massima insufflazione. Il ruolo primario degli alveoli è arricchire il sangue di ossigeno e ripulirlo dall'anidride carbonica. L'elevata densità di questi alveoli caratterizza l'aspetto morfologico spugnoso del polmone; inoltre, aumenta sensibilmente la superficie di scambio gassoso, che nel complesso raggiunge i 70 - 140 metri quadrati in relazione a sesso, età, altezza ed allenamento fisico (stiamo parlando di un'area pari ad un appartamento con due stanze o ad un campo da tennis).

La parete degli alveoli è sottilissima e costituita da un unico strato di cellule epiteliali. A differenza dei broncholi, le sottili pareti alveolari sono prive di tessuto muscolare (perché ostacolerebbe lo scambio gassoso). Nonostante l'impossibilità di contrarsi, l'abbondante presenza di fibre elastiche conferisce agli alveoli una certa facilità all'estensione, durante il processo inspiratorio, e al ritorno elastico durante la fase espiratoria.

La regione tra due alveoli adiacenti è conosciuta come setto interalveolare ed è costituita da epitelio alveolare (con le sue cellule di 1° e 2° tipo), capillari alveolari e sovente da uno strato di tessuto connettivo. I setti intralveolari rinforzano i dotti alveolari e in qualche modo li stabilizzano.
Gli alveoli polmonari possono essere collegati ad altri alveoli adiacenti tramite piccolissimi fori, noti come pori di Khor. Il significato fisiologico di questi pori è probabilmente quello di equilibrare la pressione dell'aria all'interno dei segmenti polmonari.

 

L'acino polmonare rappresenta il territorio di parenchima dipendente da un bronchiolo terminale. Gli acini polmonari rappresentano le ultime porzioni del lobulo polmonare. I lobuli polmonari vanno a costituire le zone bronco-polmonari. Le zone bronco-polmonari vanno a costituire i lobi polmonari (tre nel polmone destro, due nel sinistro).

Struttura degli alveoli

Ogni alveolo polmonare è costituito da un singolo e sottile strato di epitelio di scambio, in cui si conoscono due tipologie di cellule epiteliali, dette pneumociti:

  1. Cellule alveolari squamose, note anche come cellule di tipo I o epiteliociti respiratori;
  2. Cellule di tipo II, note anche come cellule settali o cellule del surfactante;

La maggior parte dell'epitelio alveolare è formato da cellule di tipo I, che si dispongono a formare uno strato cellulare continuo. La morfologia di queste cellule è molto particolare, perché sono molto sottili e presentano un piccolo rigonfiamento in corrispondenza del nucleo, dove si ammassano i vari organuli. Cellule alveolariQueste cellule, essendo sottili (25 nm di spessore) ed intimamente connesse all'endotelio capillare, si lasciano facilmente attraversare dai gas respiratori, garantendo una maggiore facilità di scambio tra sangue ed aria, e viceversa.
L'epitelio alveolare è composto anche da cellule di tipo II, sparse singolarmente o a gruppi di 2-3 unità tra le cellule di tipo I. Le cellule settali possiedono due principali funzioni. La prima è quella di secernere un liquido ricco di fosfolipidi e proteine, detto surfactante; la seconda è di riparare l'epitelio alveolare quando è seriamente danneggiato.

Il liquido surfactante, secreto continuamente dalle cellule settali, è in grado di prevenire l'eccessiva distensione ed il collasso degli alveoli. Inoltre, contribuisce a rendere più agevole lo scambio di gas tra l'aria alveolare ed il sangue.

Senza la produzione di surfactante da parte delle cellule di tipo II, si svilupperebbero seri problemi respiratori, come il collasso totale o parziale del polmone (atelettassia). Questa condizione può essere determinata anche da altri fattori, come un trauma (pneumotorace), una pleurite od una broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO).

Le cellule alveolari di tipo II sembrano contribuire a minimizzare il volume di liquido presente negli alveoli, veicolando acqua e soluti al di fuori dagli spazi aerei.
Negli alveoli polmonari si registra la presenza di cellule immunitarie. In particolare, i macrofagi alveolari sono deputati all'eliminazione di tutte quelle sostanze potenzialmente dannose, come pulviscolo atmosferico, batteri e particelle inquinanti. Non a caso, questi derivati dei monociti sono noti come cellule del pulviscolo o della polvere.

Circolazione sanguigna

Ogni alveolo polmonare presenta un'elevata vascolarizzazione, garantita da numerosissimi capillari. All'interno degli alveoli polmonari, il sangue è separato dall'aria da una sottilissima membrana. Alveoli polmonariIl processo di scambio gassoso, chiamato anche ematosi, consiste  nell'arricchimento del sangue di ossigeno e nell'eliminazione di anidride carbonica e vapore acqueo.
Il sangue ricco di ossigeno proveniente dalle vene polmonari giunge al ventricolo sinistro del cuore. Dopodiché, grazie all'attività del miocardio, viene spinto in tutte le parti del nostro organismo. Il sangue da “ripulire”, invece, parte dal ventricolo destro e tramite le arterie polmonari giunge ai polmoni. Da notare, quindi, che nel circolo sanguigno polmonare le vene trasportano sangue ossigenato mentre le arterie veicolano il sangue venoso, l'esatto contrario di quanto visto per il circolo sistemico.
In un soggetto a riposo, il quantitativo di ossigeno scambiato tra l'aria alveolare ed il sangue si aggira attorno ai 250-300 ml al minuto, mentre il quantitativo di anidride carbonica diffusa dal sangue all'aria alveolare è di circa 200-250 ml. Questi valori possono aumentare di circa 20 volte durante un'attività sportiva intensa.