Polmoni: anatomia e funzione

I polmoni sono i due principali organi della respirazione. Si trovano nella cavità toracica ai lati del cuore ed hanno la capacità di espandersi e rilassarsi seguendo ai movimenti della gabbia toracica e del diaframma.

Il polmone destro - più pesante (600 g) - è diviso da profonde scissure in tre lobi (superiore, medio ed inferiore), mentre quello sinistro - meno voluminoso (500 g)- ne possiede soltanto due (un lobo superiore ed uno inferiore).

I polmoni sono costituiti da un tessuto spugnoso ed elastico, che ben si adatta alle variazioni di volume indotte dai movimenti respiratori.

I due polmoni sono separati dal mediastino ed uniti dalla trachea.

Il mediastino è una regione compresa fra lo sterno e le vertebre toraciche, al cui interno si trovano vari organi (timo, cuore, trachea, bronchi extrapolmonari, esofago), oltre a vasi, strutture linfatiche e formazioni nervose.

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.

La fitta rete capillare è alimentata dai rami dell'arteria polmonare - in cui circola sangue venoso - e drenata da quelli della vena polmonare (in cui scorre il sangue arterioso che distribuirà ossigeno ai vari 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%. A differenza di quanto avviene nel grande circolo, però, la pressione arteriosa si mantiene a livelli nettamente inferiori, dal momento che la resistenza offerta dal flusso durante la sistole ventricolare destra è molto bassa (grazie all'elevata area di sezione delle arteriole polmonari e alla minore lunghezza dei vasi).

La sottile membrana che delimita le pareti alveolari dona ai polmoni il caratteristico aspetto spugnoso. 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.

Un'eccessiva broncocostrizione in risposta ad agenti di varia natura (inquinamento ambientale, esercizio fisico, eccessiva produzione di muco, infiammazione, fattori emozionali, allergie ecc.) sta alla base di varie patologie polmonari, come l'asma o la BPCO.

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