TRACHEA: CARATTERISTICHE, FUNZIONI, PARTI, ISTOLOGIA, MALATTIE - ANATOMIA E FISIOLOGIA - 2026

La trachea è un tubo cilindrico flessibile lungo circa 12-14 cm nell'uomo adulto e di circa 2 cm di diametro. Inizia nella cartilagine cricoide della laringe e finisce per biforcarsi (dividendosi in due, come una "Y") e dando origine al bronco principale destro e al bronco principale sinistro.

Questa struttura fa parte del sistema di conduzione aerea del sistema respiratorio dell'uomo e di molti altri animali vertebrati. Anatomicamente, la trachea si trova tra la laringe e il bronco principale di ciascun polmone (destro e sinistro).

La trachea inizia alla fine della laringe

Il sistema di conduzione aerea dell'apparato respiratorio umano è costituito dalle vie nasali e dalla cavità nasale, dai seni paranasali, dalla faringe (passaggio comune per cibo e aria), dalla laringe (che contiene le corde vocali), dalla trachea , i bronchi e la struttura dei tubi e dei condotti polmonari.

La funzione dell'apparato respiratorio è quella di effettuare lo scambio gassoso di ossigeno e anidride carbonica (CO2) tra l'aria che raggiunge i polmoni ei gas che circolano nel sangue sistemico. Questo processo è chiamato “respirazione esterna”, per differenziarlo dallo scambio tessuto-capillare e dal consumo di ossigeno e dalla produzione cellulare di CO2, nota come “respirazione interna”.

Sistema respiratorio umano

La presenza di sostanze irritanti nella trachea o nei bronchi principali innesca il riflesso della tosse, che consente, attraverso una corrente d'aria esplosiva, di eliminare l'irritante e prevenire danni alle strutture polmonari "a valle", come il alveoli polmonari.

Le anomalie tracheali sono molto rare, tuttavia esistono patologie congenite come, ad esempio, fistole tracheoesofagee, stenosi tracheali, assenza di cartilagine e biforcazioni anomale, solo per citarne alcune.

Caratteristiche generali

Schema anatomico della laringe, trachea, bronchi e polmoni umani (Fonte: OpenStax via Wikimedia Commons) La trachea è un tubo la cui parte posteriore è appiattita e si estende dalla parte inferiore della laringe fino al livello della quarta vertebra dorsale, dove si biforca dando origine ai due bronchi principali.

Istologicamente parlando, è costituito da tre diversi strati di tessuto, noti come mucosa, sottomucosa e avventizia.

Le cellule presenti in questi strati partecipano alla conduzione dell'aria e alla secrezione di muco e all'eliminazione di sostanze estranee dalle vie aeree.

La respirazione consiste di due fasi: inspirazione o entrata d'aria ed espirazione o uscita d'aria. Durante l'inspirazione la trachea si allarga di diametro e aumenta di lunghezza, mentre durante l'espirazione ritorna alla sua condizione normale, cioè ritorna alla condizione iniziale prima dell'inspirazione.

Caratteristiche

Conduzione aerea

La funzione principale della trachea è quella di condurre l'aria proveniente dall'ambiente, che raggiunge attraverso le narici e la laringe, ai bronchi principali e successivamente ai polmoni.

Difesa dell'organismo

Un'altra importante funzione di questa porzione delle vie respiratorie è quella di eliminare, attraverso lo sweep ciliare di muco, sostanze estranee o particelle sospese che entrano con l'aria, impedendo loro di raggiungere le parti più sensibili o delicate del polmone, cioè, agli alveoli polmonari, che rappresentano i principali siti di scambio gassoso.

La trachea reagisce alle sostanze irritanti contraendo la muscolatura liscia ad essa associata, innescando il riflesso della tosse.

La contrazione di questi muscoli realizza la riduzione del diametro della trachea e, insieme alla violenta contrazione dei muscoli espiratori e alla brusca apertura della glottide, contribuisce ad aumentare la velocità del flusso d'aria e l'eliminazione degli irritanti.

Termoregolazione

Insieme ai passaggi nasali e ai seni, la trachea partecipa al riscaldamento e all'umidificazione (saturazione del vapore acqueo) dell'aria che entra nelle vie aeree.

Parti e istologia

La trachea è composta da tre strati di tessuto, che sono:

- La mucosa

- La sottomucosa

- L'avventizia

Gran parte della trachea si trova all'esterno del torace, nella parte anteriore del collo e davanti all'esofago. Quindi entra nella parte interna del torace (mediastino), situata dietro lo sterno, fino a raggiungere il livello della quarta vertebra dorsale, dove si biforca.

Strato avventiziale della trachea

Questo è lo strato più esterno della trachea, è formato da tessuto connettivo fibroelastico, cartilagine ialina e tessuto connettivo fibroso. Funziona nel fissare la trachea alle strutture adiacenti come l'esofago e i tessuti connettivi del collo.

Lo strato avventiziale è dove si trovano gli anelli tracheali, che sono più di una dozzina e che sono costituiti da cartilagine ialina. Questi anelli hanno la forma di una "C" o di un ferro di cavallo; la parte "aperta" del ferro di cavallo è diretta verso la parte posteriore della trachea, cioè come se guardasse verso la parte dorsale del corpo.

Rappresentazione grafica dei polmoni, della trachea e dei bronchi (Fonte: traduzione di Arcadiande: Ortisa via Wikimedia Commons) Tra ogni anello cartilagineo c'è uno strato di tessuto connettivo fibroso intermedio. Ogni anello, sul retro, è attaccato al successivo attraverso uno strato di muscolo liscio noto come muscolo tracheale. La contrazione di questo muscolo riduce il diametro della trachea e aumenta la velocità del flusso e lo spostamento di sostanze estranee.

La disposizione degli anelli e del muscolo tracheale rende piatta la parte posteriore della trachea e arrotondata la parte anteriore.

Appena sopra il punto in cui si verifica la biforcazione della trachea, gli anelli cartilaginei si uniscono per circondare completamente le vie aeree. La copertura muscolare della parte muscolare della trachea viene riorganizzata formando uno strato separato di fascicoli ad incastro all'interno di dette cartilagini.

Strato sottomucoso della trachea

Lo strato sottomucoso contiene ghiandole mucose e sieromucose incorporate in un tessuto fibroelastico denso e irregolare. Si trova nello spazio tra lo strato mucoso e l'avventizia ed è ricco di vasi sanguigni e linfatici.

I dotti delle ghiandole in questo strato sono brevi e perforano la lamina propria dell'epitelio, drenando i suoi prodotti verso la superficie interna della trachea.

Strato mucoso della trachea

È lo strato che ricopre la porzione interna della trachea (strato di copertura) ed è separato dalla sottomucosa da un fascio di fibre elastiche abbastanza spesse. È composto da un epitelio respiratorio (epitelio pseudostratificato ciliato) e da una lamina propria del tessuto connettivo sottoepiteliale.

L'epitelio respiratorio

È costituito da vari tipi di cellule, comprese cellule caliciformi, cellule cilindriche ciliate, altre cellule a pennello, cellule basali, cellule sierose e cellule del sistema neuroendocrino diffuso.

Tutte queste cellule raggiungono la membrana basale, ma non tutte raggiungono il lume della trachea (lo spazio interno del condotto). Le più abbondanti sono le cellule colonnari ciliate, le cellule caliciformi e le cellule basali.

- Le cellule ciliate cilindriche, come indica il nome, sono cellule con una membrana plasmatica apicale differenziata in ciglia e microvilli, il cui movimento è verso l'alto, cioè dal basso verso l'alto o verso la via nasofaringea.

La funzione principale di queste cellule è quella di "facilitare" il movimento del muco e delle particelle in esso contenute fuori dalla trachea.

- Le cellule caliciformi sono responsabili della produzione di mucinogeno, che è uno dei componenti principali del muco e, nel sistema respiratorio, sono cellule con una base stretta e una parte superiore espansa, ricche di granuli secretori carichi di mucina.

- Le cellule basali sono corte e sono attaccate alla membrana basale, ma non raggiungono la superficie luminale della mucosa. Le cellule staminali sono considerate per la rigenerazione di cellule caliciformi, cellule ciliate e cellule spazzolate.

- Le cellule sierose sono le meno abbondanti nella mucosa tracheale. Sono cellule cilindriche che hanno microvilli e granuli apicali caricati con il fluido sieroso elettrodenso che secernono.

- Le cellule del pennello , così come le cellule sierose, si trovano in una proporzione molto bassa. Hanno anche alti microvilli e alcuni ricercatori suggeriscono che potrebbero avere funzioni sensoriali, poiché sono stati collegati alle terminazioni nervose.

- Le cellule del sistema neuroendocrino diffuso , note anche come “piccole cellule granulari”, sono scarse nella mucosa. Questi contengono granuli che apparentemente vengono rilasciati negli spazi del tessuto connettivo della lamina propria, secrezioni che sembrano controllare le funzioni di altre cellule dell'epitelio respiratorio.

La lamina propria

Questo strato è costituito da tessuto connettivo fibroelastico sciolto e contiene tessuti linfoidi come linfonodi, linfociti e anche neutrofili. Alcune ghiandole sieromucosali e muco si trovano anche nella lamina propria.

Malattie

Come tutti i tessuti organici, la trachea è suscettibile ad alcune alterazioni conformazionali causate da problemi congeniti, da infezioni e tumori benigni o maligni e da alterazioni della sua struttura dovute alla continua inalazione di sostanze irritanti.

Metaplasia tracheale

Una delle alterazioni più frequenti della trachea è la metaplasia tracheale, che consiste in una riduzione del numero di cellule ciliate nella mucosa e in un aumento delle cellule caliciformi produttrici di muco, tipiche del fumo di sigaretta cronico o dell'esposizione ricorrente alla polvere di carbone.

L'aumento del numero di cellule caliciformi aumenta lo spessore dello strato di muco, ma la diminuzione del numero di cellule ciliate riduce la loro eliminazione dal dotto tracheale, con conseguente congestione cronica delle vie aeree e dei polmoni.

Fistole tracheoesofagee

Tra le alterazioni congenite della trachea, vanno ricordate le fistole tracheoesofagee, che sono condotti anormali che collegano la trachea con l'esofago; stenosi tracheale (una riduzione congenita del diametro della trachea); agenesia cartilaginea (assenza di cartilagine tracheale che causa il collasso e la chiusura della trachea), tra gli altri.

Infezioni o tumori

Altre patologie tracheali hanno a che fare con infezioni di origine virale o batterica o con lo sviluppo di tumori benigni o carcinomatosi.

Altro

Infine, ci sono alterazioni associate a cicatrici retrattili che si verificano nella trachea a causa di lesioni penetranti o tracheostomia, un intervento in cui viene inserito un tubo all'interno della trachea per collegare pazienti che necessitano di respirazione assistita per periodi di tempo molto lunghi.

Queste cicatrici producono un restringimento locale della trachea che può causare difficoltà respiratorie e che deve essere trattato chirurgicamente.

Riferimenti

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