Scheda didattica

L’apparato respiratorio è costituito da una serie di organi cavi, le vie aeree e da due organi pieni, i polmoni. 

Le vie aeree sono rappresentate dal naso, faringe, laringe, trachea, bronchi, bronchioli e i bronchioli terminali. La funzione principale è quella di trasportare l’aria dall’ambiente esterno ai polmoni e viceversa. Durante l’inspirazione le vie aeree permettono il riscaldamento e l’umidificazione dell’aria.

Inoltre, le vie aeree internamente sono rivestite da un epitelio formato da cellule epiteliali ciliate. Queste cellule, dotate appunto di ciglia vibratili, permettono la filtrazione dell’aria da sostanze introdotte nelle vie aeree. Oltre a queste cellule, nell’epitelio di rivestimento possiamo distinguere delle cellule ghiandolari che hanno la funzione di produrre muco. Questo muco permette di intrappolare le particelle esterne inalate e quindi di purificare l’aria che arriva nei polmoni. Il movimento ritmico delle ciglia oltre a permettere la filtrazione dell’aria dalle particelle, permette anche lo spostamento del muco dalle basse vie respiratorie fino alla laringe e faringe, da dove poi, sarà sputato o ingerito.

I polmoni sono due organi di consistenza spugnosa composti da milioni di piccole cavità ripiene d’aria che prendono il nome di alveoli. Ogni polmone contiene circa 300-500 milioni di alveoli. Gli alveoli rappresentano l’unità funzionale del polmone, ovvero la più piccola struttura in grado di svolgere tutte le funzioni cui è preposto. La parete degli alveoli è estremamente sottile ed è in contatto con la parete di numerosi capillari. A questo livello avviene lo scambio gassoso tra aria e sangue.

Movimenti respiratori 

La ventilazione polmonare permette il movimento dell’aria dall’ambiente esterno verso il sistema tracheo-bronchiale e la distribuzione dell’aria all’interno di questo sistema verso le unità polmonari preposte agli scambi gassosi.

Il polmone segue la gabbia toracica durante i movimenti respiratori, e ciò consente il rinnovarsi dell’aria negli alveoli. I movimenti respiratori sono l’inspirazione e l’espirazione.

Il muscolo più importante per l’inspirazione è il diaframma. Quando si contrae, i visceri addominali vengono spinti verso il basso con conseguente aumento del diametro della gabbia toracica in senso longitudinale; nell’inspirazione tranquilla si contraggono anche i muscoli intercostali esterni che spingono le coste verso l’esterno aumentando il diametro in senso antero-posteriore e latero-laterale con conseguente diminuzione della pressione intratoracica e movimento del flusso di aria dall’esterno all’interno dei polmoni. Durante l’esercizio fisico, quando aumentano la frequenza respiratoria e il volume d’aria che entra nei polmoni, nell’inspirazione forzata l’ampliamento della gabbia toracica aumenta per il contributo dei muscoli accessori (sternocleidomastoidei e scaleni).

L’espirazione è normalmente un processo passivo. L’aria esce dai polmoni tramite un gradiente pressorio inverso tra i polmoni e l’aria atmosferica fino a quando il sistema raggiunge nuovamente il punto di equilibrio. Durante l’esercizio o in alcune patologie caratterizzate dall’aumento della resistenza delle vie aeree (per esempio, asma), i muscoli espiratori possono favorire il processo di espirazione. I muscoli espiratori includono i muscoli addominali, che comprimono la cavità addominale e spingono in alto il diaframma, e i muscoli intercostali interni, che abbassano le coste e le spingono verso l’interno.

La parola ed il suono 

Fondamentalmente, alla produzione del linguaggio parlato contribuiscono due funzioni meccaniche: (1) la fonazione, attuata dalla laringe, e (2) l’articolazione, attuata dalle strutture del cavo orale.

La laringe è costruita in modo tale da agire come un vibratore. L’elemento vibrante è costituito dalle corde vocali, due plicature disposte lungo le pareti laterali della laringe, sporgenti verso il centro di essa, che vengono stirate e messe in posizione da diversi muscoli specifici situati nella stessa laringe. Durante la respirazione normale le corde sono abdotte e lasciano ampiamente aperta la glottide permettendo il passaggio dell’aria. Durante la fonazione, le corde vengono addotte cosicché il passaggio tra esse dell’aria ne provochi la vibrazione. La frequenza della vibrazione è determinata prevalentemente dal grado di tensione delle corde vocali, ma anche dalla distanza tra loro e dallo spessore del loro margine. Immediatamente all’interno di ciascuna corda si trova un robusto legamento elastico detto legamento vocale. Le corde vocali possono essere stirate grazie all’azione di piccoli muscoli e articolazioni presenti all’interno della laringe. I muscoli situati all’interno delle corde vocali, lateralmente ai legamenti vocali, cioè i muscoli tiroaritenoidei, contraendosi possono allentare le corde vocali. Inoltre, la contrazione di alcune porzioni di questi muscoli può modificare la forma e lo spessore dei margini delle corde vocali, rendendoli più sottili, quando devono essere prodotti suoni più acuti, oppure più smussi, quando devono essere prodotti suoni più bassi. Diversi altri gruppi di piccoli muscoli laringei possono fare assumere alle corde vocali varie posizioni determinando la produzione di vari tipi di suoni. 

Il suono prodotto a livello della laringe viene articolato da vari organi del tratto respiratorio portando alla emissione delle parole. Questo processo si chiama, appunto, articolazione della parola. 

Nel tratto vocale possiamo distinguere organi mobili e fissi. I primi prendono il nome di articolatori attivi mentre i secondi di articolatori passivi. Gli articolari attivi, come suggerisce anche il nome, sono coinvolti attivamente, quindi si muovono, durante la produzione della parola. Ne fanno parte per esempio: il labbro inferiore (coinvolto nella produzione di vocali arrotondate e alcune consonanti), la lingua (coinvolta nella produzione della maggior parte delle vocali e consonanti), la glottide (produzione di suono e di alcune vocali) e l’ugola (produzione di alcune consonanti). Gli articolatori attivi sono supportati dagli articolatori passivi che non si muovono durante l’articolazione della parola. Ne fanno parte per esempio: i denti, il palato duro (produzione di alcune consonanti), il palato molle, ecc.

Gli elementi responsabili della risonanza sono la bocca, il naso e i seni paranasali, la faringe e la stessa cavità toracica. La funzione dei risonatori nasali può essere facilmente dimostrata dal cambiamento che la voce subisce nel caso in cui una persona sia affetta da un forte raffreddore, che blocca il passaggio dell’aria attraverso di essi.