Caile respiratorii inferioare - laringele, traheea si bronhiile

1. Laringele (larynx) si aparatul vocal

Laringele este primul organ al cailor respiratorii inferioare. Este situat pe linia mediana, in spatiul visceral al gatului, sub osul hioid, unde proemina sub piele. Posterior, laringele bombeaza in etajul inferior al faringelui. Inferior, laringele se continua cu traheea.

Din punct de vedere functional, laringele are doua functii importante:

functia respiratorie si de protectie a cailor respiratorii inferioare;

functia fonatorie – odata cu aparitia ei s-a dezvoltat limbajul articulat al omului.

Structura laringelui

Laringele este format dintr-un schelet format din cartilaje, care se leaga intre ele prin articulatii, ligamente si muschi, si din mucoasa laringiana care inveleste suprafata interna a organului.

Scheletul cartilaginos si fibros al laringelui

Este format din trei cartilaje neperechi:

cartilajul tiroid – are forma unei carti deschise si este format din doua lame laterale care se unesc pe linia mediana, formand muchia anterioara a acestui cartilaj si care proemina sub piele formand „marul lui Adam”;

cartilajul cricoid – are forma unui inel cu pecete;

epiglota – are forma unei frunze cu coada indreptata inferior;

cartilajele aritenoide – sunt cele mai mari cartilaje pereche ale laringelui; au forma unei piramide triunghiulare;

cartilajele corniculate Santorini – sunt doua mici cartilaje care se articuleaza cu varful cartilajelor aritenoide;

cartilajele cuneiforme Wrisberg – sunt cartilaje mici, care uneori pot lipsi.

Cartilajele descrise anterior se leaga intre ele prin articulatii si ligamente, dintre care cele mai importante sunt:

articulatia cricoaritenoidiana – este articulatia dintre baza cartilajului aritenoid si lama cricoidului; are rol in miscarile de adductie si abductie a plicilor vocale;

articulatia cricotiroidiana – se face intre coarnele inferioare ale tiroidului si cartilajul cricoid;

ligamentele laringelui – sunt formatiuni fibroase si elastice care leaga cartilajele laringelui intre ele si de organele invecinate:

membrana tirohioidiana;

ligamentele tirohioidiene laterale;

ligamentul tirohioidian mediu;

ligamentul cricotiroidian;

ligamentele ventriculare;

ligamentele vocale.

Muschii laringelui

Se impart in doua grupe: muschi extrinseci si muschi intrinseci.

Muschii extrinseci sunt cei care cu un capat se insereaza pe laringe, iar cu celalalt se prind de organele sau oasele invecinate. Din aceasta categorie fac parte: muschiul sterotiroidian, muschiul tirohioidian si muschiul inferior al faringelui. Prin actiunea lor, acestia contribuie la mentinerea in pozitie a laringelui, la ridicarea si coborarea lui in timpul deglutitiei.

Muschii intrinseci ai laringelui se prind cu ambele capete de cartilajele laringelui si, dupa actiunea lor, se impart in: muschii dilatatori ai glotei, muschii constrictori ai glotei si muschii tensori ai corzilor vocale.

Muschiul cricoaritenoidian posterior este singurul muschi dilatator sau abductor al glotei. Prin contractie, el trage de apofiza musculara a cartilajului aritenoid in directia posterioara si realizeaza o puternica dilatatie a glotei.

Muschiul cricoaritenoidian lateral – prin contractie trage apofiza musculara in directia anterioara si apropie plicile vocale. Este principalul antagonist al muschiului cricoaritenoidian posterior.

Lucrare: Diviziunea celulei si ereditatea Proiect: Analizatorul vizual

Muschiul cricoaritenoidian transvers si muschiul aritenoidian oblic realizeaza prin contractie adductia glotei.

Muschiul tiroaritenoidian este un adductor sau constrictor al glotei.

Muschiul cricotiroidian este un tensor al corzilor vocale.

Muschiul vocal are un rol deosebit in fonatie si este format din doua parti: muschiul tirovocal si muschiul arivocal. In urma cercetarilor efectuate asupra lor, s-a constatat ca vibratiile coloanei de aer care produc sunetul laringian sunt date de contractiile muschiului vocal, contractii reglate de un complex mecanism nervos.

Mucoasa laringelui inveleste suprafata interna si se continua cu mucoasa faringiana la nivelul superior, si cu cea traheala la nivel inferior.

Submucoasa laringelui este formata din tesut conjunctiv lax.

Cavitatea laringelui

Laringele este un organ cavitar si suprafata sa interna, invelita in mucoasa laringiana, prezinta un relief caracteristic.

In cavitatea interna laringiana proemina pe peretii laterali doua perechi de plici care stramteaza aceasta cavitate in doua zone. Cele superioare se numesc plici ventriculare, iar spatiul cuprins intre ele se numeste rima vestibuli. Inferior de acestea se gasesc plicile vocale in grosimea carora se afla ligamentele vocale si muschiul vocal. Spatiul dintre plicile vocale si plicile ventriculare poarta denumirea de glota.

Glota are doua parti: una anterioara, denumita glota intermembranoasa, si alta posterioara, denumita glota intercartilaginoasa.

Laringele primeste sange prin artera tiroidiana superioara si de la artera tiroidiana inferioara. Inervatia senzitiva si motorie a laringelui este data de nervul vag.

Functia fonatorie a laringelui

Contractia ritmica a muschiului vocal imprima vibratii coloanei de aer patrunsa in laringe, dand astfel nastere tonului vocal sau sunetului laringian.

Contractia ritmica a muschiului vocal si a celorlalti muschi ai laringelui se realizeaza printr-un reflex la care participa centrii corticali si subcorticali ai fonatiei. Centrii din scoarta cerebrala care comanda contractia muschilor laringelui au legaturi stranse cu centrul vorbirii si ai auzului.

Formarea vocii la nivelul laringelui este analoga cu formarea sunetelor in instrumentele muzicale de suflat. Pentru aceasta, este necesara:

o forta de punere in miscare a aparatului fonator;

un aparat de producere a vibratiilor sonore;

un aparat de rezonanta.

Forta care pune in miscare mecanismul de producere a vocii o constituie cresterea presiunii aerului intrapulmonar, prin contractia muschilor abdomenului si ai toracelui si expulzarea coloanei de aer din plamani.

Aparatul de producere a vibratiilor sonore este glota, care se inchide si se deschide periodic prin contractia ritmica a muschiului vocal.

Aparatul de rezonanta il formeaza: vestibulul laringelui, faringele, cavitatea bucala, cavitatea nazala si chiar cavitatea toracica.

2. Traheea si bronhiile

Traheea este un alt organ al cailor respiratorii inferioare si are forma unui conduct cilindric. Este situata pe linia mediana a corpului si se intinde de la extremitatea inferioara a laringelui, pana la mediastin, unde, in dreptul vertebrei a 4-a toracale, se bifurca in cele doua bronhii principale sau pulmonare. La nivelul acestei bifurcatii se afla o creasca sagitala care separa originea bronhiilor, denumita pintene traheal.

Raporturile traheii. Din punct de vedere al raporturilor, traheii i se descriu doua portiuni: portiunea cervicala si portiunea toracala.

Traheea cervicala vine in raport anterior cu istmul glandei tiroide. Mai jos, ea vine in raport cu fasciile cervicale. Fiind asezata superficial, pe fata anterioara a traheii se fac inciziile pentru traheotomie, in cazul obstructiilor respiratorii deasupra traheii. Lateral, traheea vine in raport cu manunchiul vasculonervos al gatului. Posterior, traheea vine in raport cu esofagul care, in regiunea cervicala, o depaseste putin la stanga.

Traheea toracala, situata in mediastinul posterior, vine in raport anterior cu timusul, cu artera carotida comuna stanga, cu trunchiul brahiocefalic si cu vena brahiocefalica stanga. Lateral, in partea dreapta vine in raport cu pleura mediastinala dreapta, vena cava superioara si crosa venei azygos; la stanga, cu pleura mediastinala stanga si cu arcul arterei aorte. Posterior, traheea vine in raport cu esofagul.

Structura anatomica a traheii

Traheea este alcatuita dintr-un schelet fibrocartilaginos, muschiul traheal, mucoasa si submucoasa.

Scheletul fibrocartilaginos este format din 16-20 de inele cartilaginoase incomplete, in forma de potcoava, cu deschiderea orientata posterior, spre esofag si care poarta denumirea de cartilaje traheale. Peretele posterior al traheii, care corespunde partii incomplete a acestor cartilaje, este format dintr-o membrana fibroelastica denumita membrana traheala. Prezenta acestei membrane permite progresiunea bolului alimentar in esofag, spre stomac.

Muschiul traheal cuprins in grosimea membranei traheale, este format din fibre transversale si prin contractia sa calibrul sau se poate micsora activ cu 1/3 din diametru.

Submucoasa este si ea bogata in tesut elastic.

Mucoasa traheala este formata dintr-un epiteliu cilindric presudostratificat, cu cili vibratili si este bogata in glande traheale. Cilii au rol de a elimina impuritatile din aerul aflat in caile respiratorii.

Bronhiile principala dreapta si stanga continua caile respiratorii inferioare de la bifurcatia traheii pana la plamani. Bronhia principala dreapta este mai scurta decat cea stanga, are calibrul mai mare si traiectul ei spre plaman este mai apropiat de verticala, lucru care o face mai vulnerabila la intrarea corpilor straini patrunsi accidental.

Bronhia principala stanga este mai lunga, are calibrul mai mic si traiectul ei spre plaman este mai apropiat de orizontala.

Bronhiile principale intra in componenta pediculului pulmonar. Bronhiile, impreuna cu celelalte elemente ale pediculului pulmonar, patrund sau ies din plamani la nivelul hilului pulmonar.

3. Plamanii

Plamanii sunt organele propriu-zise ale schimburilor respiratorii. Sunt situati in torace, de o parte si alta a mediastinului, in cele doua cavitati pleurale.

Mediastinul este o portiune in torace, situata intre stern (anterior), coloana vertebrala toracala (posterior) si pleurele mediastinale (lateral). In el sunt situate inima si pericardul, vasele mari, traheea si esofagul toracic etc. Mediastinul separa intre ele cavitatile pleurale, stanga si dreapta, iar inferior, cele doua cavitati si mediastinul sunt separate de cavitatea abdominala prin muschiul diafragm.

Greutatea plamanilor reprezinta, indiferent de varsta, a 50-a parte din greutatea corpului, plamanul drept fiind mai greu decat cel stang. Capacitatea totala, exprimata prin volumul de aer pe care il contin cei doi plamani, este de aproximativ 4.500-5.000 cm³.

Configuratia exterioara si raporturile plamanului

Plamanul are forma unui con turtit pe fata mediala, cu baza orientata in jos, spre diafragm, si varful in sus. Astfel, plamanului i se descriu: doua fete, o baza, un varf si trei margini.

Pe suprafata plamanului se observa niste santuri adanci, denumite scizuri sau fisuri, care impart plamanul drept in trei lobi, iar plamanul stang in doi lobi.

Baza plamanului drept vine in raport cu fata convexa a lobului drept al ficatului, iar baza plamanului stang cu lobul stang al ficatului si fundul stomacului; ea mai poarta denumirea si de fata diafragmatica.  

Varful plamanului vine in raport cu vasele si nervii de la baza gatului prin intermediul domului pleural.

Fata costala este convexa si vine in raport prin intermediul pleurei cu coastele si spatiile intercostale.

Fata mediala (denumita si fata mediastinala) este usor concava. La jumatatea distantei dintre varf si baza, se gaseste o depresiune denumita hilul plamanului, care este locul prin care patrund si ies din plaman elementele anatomice care formeaza pediculul pulmonar (bronhie, artera pulmonara, vasele bronsice, nervii si limfaticele plamanului).

Fata mediastinala a plamanului stang prezinta in portiunea retrohilara un sant care se intinde pana la baza plamanului, creat de artera aorta. In portiunea prehilara se gaseste o depresiune denumita impresiunea cardiaca, data de inima.

Fata mediastinala a plamanului drept prezinta in portiunea retrohilara un sant mai putin adanc, produs de vena azygos. In portiunea prehilara si inferior se afla si aici impresiunea cardiaca, insa mai putin adanca decat cea din stanga. Spre varf se afla santul venei cave superioare si al trunchiului brahiocefalic.

Marginea anterioara a plamanului este mai ascutita; cea posterioara este mai rotunjita. La nivelul marginii anterioare a plamanului stang, in dreptul impresiunii cardiace, se afla o scobitura denumita incizura cardiaca). Sub aceasta incizura se afla o prelungire de tesut pulmonar, apartinand lobului superior, care ajunge pana la diafragm, denumita lingula.

Fisurile sau scizurile pulmonare sunt in numar de doua la plamanul drept si una la plamanul stang. Fisura oblica imparte plamanul stang in doi lobi: unul superior si unul inferior. Fisura oblica si fisura orizontala impart plamanul drept in trei lobi: superior, mijlociu si inferior.

Constitutia anatomica a plamanului

Plamanul este alcatuit din arborele bronsic (care formeaza caile respiratorii intrapulmonare) si din mici cavitati globuloase, situate la capatul ultimelor ramificatii bronsice, denumite alveole pulmonare. Alveolele pulmonare reprezinta suprafata de schimb sau respiratorie a plamanului si formeaza cea mai mare parte a parenchimului pulmonar. Suprafata de schimb masoara aproximativ 80-120 m².

La nivelul plamanului, bronhiile principale sau de ordinul I se ramifica si dau nastere bronhiilor lobare sau de ordinul II. Acestea dau nastere mai departe bronhiilor segmentare sau de ordinul III. Teritoriile din parenchimul pulmonar catre care este condus aerul de bronhii poarta denumirea de segment pulmonar. Bronhiile segmentare se ramifica in continuare de inca 12-13 ori, dand nastere, in ultima instanta, bronhiolelor care deservesc lobul pulmonar.

Dupa modul de organizare macro si microscopica a elementelor structurale ale plamanului, acesta este format din unitati anatomice  si functionale, dupa cum urmeaza:

lobii pulmonari - separati intre ei prin scizuri sau fisuri, in numar de 3 la plamanul drept si in numar de 2 la plamanul stang;

segmentele pulmonare – sunt unitati anatomice, functionale si clinice care formeaza lobii pulmonari;

o       la plamanul drept, lobul superior are 3 segmente (apical, anterior si posterior); lobul mijlociu are 2 segmente (lateral si medial); lobul inferior are 5 segmente (apical al lobului inferior, antero-bazal, latero-bazal, postero-bazal si medio-bazal);

o       la plamanul stang, lobul superior are 5 segmente (apical, posterior, anterior, lingular-superior, lingular-inferior); lobul inferior are 4 segmente (apical al lobului inferior – Nelson Fowler, antero-bazal, latero-bazal si postero-bazal);

lobulul pulmonar este unitatea anatomica si functionala care intra in constitutia segmentelor pulmonare; ei sunt saci plini cu aer separati intre ei prin septuri interlobulare; lobulii sunt formati, la randul lor, din acini pulmonari, iar acinii sunt formati din alveole pulmonare.

Structura peretelui bronsic

Bronhiile intrapulmonare se impart din punct de vedere structural in:

bronhii care poseda tesut cartilaginos in peretele lor si din acest grup fac parte bronhiile lobare, segmentare si toate ramificatiile acestora, pana la bronhiile intralobulare sau bronhiole; ele au peretele format din trei straturi: stratul fibrocartilaginos, tunica musculara si tunica mucoasa;

bronhii fara tesut cartilaginos in peretele lor – care incep cu bronhiile intraglobulare; ele nu mai contin glande bronsice si nu mai sunt vascularizate de vasele bronsice, ci de ramuri ale arterei pulmonare.

Structura alveolei pulmonare

Peretele alveolar este adaptat schimburilor gazoase si este format din epiteliul alveolar si stroma conjunctiva, cu o bogata retea capilara.

Electronomicroscopic, epiteliul alveolar este format din trei tipuri de celule care reprezinta trei stadii de dezvoltare a aceleiasi celule. Primul tip este format de celulele alveolare (cele mai numeroase), al doilea tip este format din celule alveolare mari si ultimul tip, celulele alveolare libere. Ultimele sunt celule alveolare mari, pe cale de detasare, in cavitatea alveolei.

Stroma peretelui alveolar cuprinde capilare, celule conjunctive, fibre de reticulina, fibre elastice, acestea din urma asigurand elasticitatea deosebita a tesutului pulmonar.

Vascularizatia si inervatia plamanului

Plamanul are dubla vascularizatie: una functionala si una nutritiva. 

Vascularizatia functionala, pusa in slujba schimburilor gazoase dintre aer si sange, formeaza mica circulatie a organismului. Aceasta incepe cu artera pulmonara care pleaca din ventriculul drept al inimii. Artera pulmonara se imparte in doua ramuri, cate una pentru fiecare plaman. Acestea intra in componenta pediculilor pulmonari, iar in plamani se ramifica intocmai ca si arborele bronsic, dand ramuri lobare, segmentare etc. Ultimele ramificatii ajunse la nivelul peretelui alveolar se desfac intr-o bogata retea capilara. Artera pulmonara aduce de la inima sange venos, incarcat cu CO₂; dupa realizarea schimbului gazos, sangele oxigenat pleaca din reteaua capilara a alveolei prin vene care vor forma doua vene pulmonare (superioara si inferioara) pentru fiecare plaman. Acestea ajung la baza inimii, unde se deschid in atriul stang.

Vascularizatia nutritiva apartine marii circulatii a organismului si este formata din arterele si venele bronsice. Arterele bronsice pleaca din partea superioara a aortei descendente toracice si se capilarizeaza la nivelul bronhiolelor respiratorii, carora le aduc sange oxigenat si substante nutritive. Reteaua bronsica se continua cu cele doua vene bronsice care se varsa in venele hemiazygos si azygos, iar acestea in vena cava superioara.

Inervatia plamanului

Este realizata de sistemul nervos vegetativ printr-un plex pulmonar anterior si altul posterior (fata de bronhie). Ramurile plexului inerveaza musculatura neteda a bronhiilor, vasele sanguine, glandele bronsice, pleura si ajung pana la alveole.

Pleura

Plamanii si peretii cavitatilor in care se gasesc sunt inveliti de o membrana seroasa, denumita pleura. Pleura este formata din doua foite: una care imbraca plamanul (pleura pulmonara sau viscerala) si una care inveleste peretii cavitatii (pleura parietala).

Pleura pulmonara. Imbraca intreaga suprafata externa a plamanului, adera intim la parenchimul pulmonar si da acestuia aspectul lucios. Pleura pulmonara se continua cu cea parietala la nivelul radacinii sau pediculului pulmonar si al ligamentului pulmonar.

Pleura parietala. Prezinta patru portiuni: costala, diafragmatica, mediastinala si domul pleural.

Cavitatea pleurala este spatiul virtual dintre pleura viscerala si cea parietala. In interiorul cavitatii este o presiune negativa cu rol foarte important in mecanica respiratiei, in aspiratia sangelui catre inima din venele mari etc. La suprafata de contact intre cele doua pleure exista o foarte fina lama de lichid seros care mentine umeda suprafata acestora si inlesneste alunecarea plamanilor in timpul respiratiei.