SISTEMUL RESPIRATOR VENTILATIA PULMONARA VOLUME SI CAPACITATI RESPIRATORII

SISTEMUL RESPIRATOR VENTILATIA PULMONARA VOLUME SI CAPACITATI RESPIRATORII http: //www. youtube. com/watch? v=Hi. T 621 Prr. O 0&featur e=related

RESPIRAŢIA Sistemul respirator cuprinde: -căile respiratorii -cavitatea nazală -faringe -laringe -trahee -bronhii -plămânii.

q. Cavitatea nazală: este formată din două spaţii simetrice = fose nazale, situate sub bolta craniului şi deasupra cavităţii bucale. q. La interior sunt acoperite de mucoasa nazala care in partea superioara mucoasa olfactiva. Regiunea respiratorie a mucoasei este mult mai extinsa datorita celor 3 cornete nazale. cavitatea nazala si septul nazal

LARINGELE q. Faringe: primeşte aerul din fosele nazale; reprezintă o cale comună pentru respiraţie şi digestie. la nivelul faringelui are loc incrucisarea caii aeriene cu cea digestiva. In faringe se deschid orificiile trompelor lui Eustachio si esofagul. q. Laringele: aerul intra si iese din laringe prin orificiul sau superior, glota. Glota este acoperita in timpul deglutitiei cu un capacel cartilaginos, epiglota. Laringele este organul fonatiei. Mucoasa care il captuseste formeaza 2 perechi de plici, una superioara si una inferioara, numite corzile vocale. Plicile inferioare au rol in vorbire.

TRAHEE BRONHII Traheea: = organ sub formă de tub, care continuă laringele; lungime de 10 -12 cm. Peretele traheei poseda un schelet format din 15 -20 inele cartilaginoase în formă de potcoavă. Partea posterioară a inelelor, dinspre esofag, este completată cu ţesut conjunctiv. Traheea este captuşită cu un epiteliu respirator pseudostratificat, format din celule ciliate si mucoase. Cilii vibratili, cu miscare ondulatorie permanenta imping spre faringe surplusul de mucus si eventualele impusitati ajunse pana aici. Bronhiile: la nivelul T 4, traheea se împarte în 2 bronhii principale, care pătrund în plămâni prin hil, unde se ramifică intrapulmonar → arborele bronşic. Bronhia principală se împarte în bronhii lobare (pentru lobi), bronhii segmentare (pentru segmente), bronhii lobulare (pentru lobuli), bronhiole terminale, apoi bronhiolele respiratorii, de la care pleacă ductele (canalele) alveolare, terminate prin săculeţi alveolari, ai căror pereţi sunt compartimentaţi în alveole pulmonare.

Bronhiola respiratorie + formaţiunile derivate din ele (ducte alveolare, săculeţi alveolari, alveole pulmonare) →acinii pulmonari. Acinii pulmonari = unitatea morfofuncţională a plămânului. În jurul alveolelor se găseşte o bogată reţea, de capilare, care, împreună cu pereţii alveolelor formează membrana alveolo-capilară (membrană respiratorie), la nivelul căreia au loc schimburi de gaze dintre alveole şi sânge.

PLĂM NII o o o sunt principalele organe ale respiraţiei sunt situaţi în cavitatea toracică, având o capacitatea totală de 5000 ml de aer, cu variaţii individuale fiecare plămân este învelit de o seroasă numit pleură, care prezintă: n n n o o foiţă parietală ce căptuşeşte pereţii toracelui, o foiţă viscerală, care acoperă plămânul; între cele două foiţe există o cavitate virtuală = cavitatea pleurală, în care se află o lamă fină de lichid pleural. consistenta plamanilor este elastica, spongioasa. Pe fata externa se gasesc scizuri care impart plamnii in lobi: plamanul drept in 3 lobi, iar plamanul stang in 2 lobi. Pe fata interna se afla hilul plamanului, pe unde ies si intra bronhia principala, vasele sangvine, limfatice si fibrele nervoase. Baza plamanului vine in raport cu diafragma. Plamanul este alcatuit din doua formatiuni anatomice distincte: arborele bronsic si parenchimul pulmonar.

Parenchimul pulmonar o o o Plămânii au o structură segmentară, fiind alcătuiţi din: n lobi pulmonari (2 plămânul stâng, 3 plămânul drept) n segmente pulmonare (câte 10 segmente pentru fiecare lob) n lobuli pulmonari. Lobulul pulmonar reprezinta unitatea morfologica si functionala a plamanului, la nivelul caruia se face schimbul de gaze. Lobulul pulmonar este constituit din: bronhiola respiratorie + canale alveolare + alveole pulmonare + vase de sange şi limfatice + fibre motorii nervoase si senzitive. Alveola pulmonara - peretele alveolar este format dintr-un epiteliu, sub care se gaseste o bogata retea capilara, care provine din ramificatiile arterei pulmonare (ce aduc sange venos din ventriculul drept).

Respiraţia reprezintă schimbul de oxigen şi dioxid de carbon dintre organism şi mediu. Din punct de vedere funcţional, respiraţia prezintă mai multe etape: nrespiraţia externă = ventilaţia pulmonară = deplasarea aerului în ambele sensuri între alveolele pulmonare şi atmosferă; ndifuziunea oxigenului şi dioxidului de carbon între alveolele pulmonare şi sânge; ntransportul gazelor prin sânge şi lichidele organismului către şi de la celule; nrespiraţia internă = celulară.

Ventilaţia pulmonară o o Circulaţia alternativă a aerului se realizează ca urmare a variaţiilor ciclice ale volumului cutiei toracice, urmate de mişcările în acelaşi sens ale plămânilor, solidarizaţi cu aceasta prin intermediul pleurei. Variaţiile ciclice ale volumului aparatului toraco-pulmonar se realizează în cursul a două mişcări de sens opus, definite ca mişcarea inspiratorie şi expiratorie.

Mecanica ventilaţiei pulmonare o Dimensiunile plămânilor pot varia prin distensie şi retracţie în 2 moduri: o 1. prin mişcările de ridicare şi coborâre a diafragmului care alungesc şi scurtează cavitatea toracică; n o Respiraţia normală, de repaus, se realizează aproape în întregime prin mişcările din prima categorie. În timpul inspiraţiei, contracţia diafragmei trage în jos faţa bazală a plămânilor; în timpul expiraţiei liniştite, diafragma se relaxează, iar retracţia elastică a plămânilor, a peretelui toracic şi a structurilor abdominale comprimă plămânii. 2. prin ridicarea şi coborârea coastelor, care determină creşterea şi descreşterea diametrului antero-posterior al cavităţii toracice. n n În poziţia de repaus grilajul costal este coborât, permiţând sternului să se apropie de coloana vertebrală; când grilajul costal se ridică, acesta proiectează înainte sternul, care se îndepărtează de coloana vertebrală, ceea ce măreşte diametrul antero-posterior cu aproximativ 20% în inspiraţia maximă faţă de expiraţie. Muşchii care determină ridicarea grilajului costal se numesc muşchi inspiratori şi sunt, în special, muşchii gâtului; alţi muşchi inspiratori: muşchii intercostali, diafragma. Muşchii care determină coborârea grilajului costal sunt muşchi expiratori: ex. muşchii drepţi abdominali.

o o Presiunea pleurală = presiunea din spaţiul cuprins între pleura viscerală şi cea parietală. În mod normal, există o sucţiune permanentă a lichidului din acest spaţiu, ceea ce duce la o presiune negativă la acest nivel (mai mică decât valoarea celei atmosferice). Presiunea pleurală variază cu fazele respiraţiei. Presiunea alveolară este presiunea din interiorul alveolelor pulmonare. În repaus, când glota este deschisă, aerul nu circulă intre plămâni şi atmosferă; în acest moment, presiunea în orice parte a arborelui respirator este egală cu presiunea atmosferică, considerată 0 cm H 2 O. n n Pentru a permite pătrunderea aerului în plămâni în timpul inspiraţiei, presiunea în alveole trebuie să scadă sub presiunea atmosferică, ea devine în timpul unei inspiraţii normale -1 cm H 2 O. Această presiune negativă uşoară este suficientă pentru ca, în cele două secunde necesare inspiraţiei, în plămâni să pătrundă aprox. 500 ml aer. Variaţii opuse apar în timpul expiraţiei: presiunea alveolară creşte la aprox. +1 cm H 2 O, ceea ce forţează 500 ml aer să iasă din plămâni în cele 2 -3 sec. cât durează expiraţia.

o Forţele elastice pulmonare (de recul) stau la baza realizării expiraţiei; sunt de 2 tipuri: n n 1. forţele elastice ale ţesutului pulmonar 2. forţele elastice produse de tensiunea superficială a lichidului tensioactiv care căptuşeşte la interior pereţii alveolari (surfactant) şi alte spaţii aeriene pulmonare. Deoarece suprafaţa internă a alveolelor este acoperită de acest strat subţire de lichid, iar în alveole există aer, aici apar forţe de tensiune superficială. Deoarece acest fenomen este prezent în toate spaţiile aeriene pulmonare, efectul este o forţă rezultantă = forţă de tensiune superficială, care se adaugă elasticităţii ţesutului pulmonar, favorizând respiraţia.

Volume şi capacităţi pulmonare o o Studiul ventilaţiei pulmonare se poate realiza prin intermediul spirometriei = înregistrarea volumului aerului deplasat spre interiorul şi respectiv exteriorul plămânilor. Volume pulmonare: n n o VC = volumul curent = este volumul de aer inspirat şi expirat în timpul respiraţiei normale, aprox. 500 ml aer; VIR = volumul inspirator de rezervă = volumul suplimentar de aer care poate fi inspirat peste volumul curent – cca 1500 ml VER = volumul expirator de rezervă = cantitatea suplimentară de aer care poate fi expirată în urma unei expiraţii forţate, după expirarea unui volum curent – cca 1500 ml; VR = volumul rezidual = volumul de aer care rămâne în plămâni şi după o expiraţie forţată = aprox. 1500 ml aer. Cele 4 volume reprezintă volumul maxim pe care îl poate atinge expansiunea pulmonară.

Capacităţile pulmonare o sunt sume de 2 sau mai multe volume pulmonare n n 1. CI = Capacitatea inspiratorie = cantitatea de aer pe caare o persoană o poate respira, pornind de la nivelul expirator normal până la distensia maximă (2000 ml = VC + VIR) 2. CRF = Capacitatea reziduală funcţională = cantitatea de aer care rămâne în plămâni după o expiraţie normală = VER + VR = 1500 + 1500 = 3000 ml 3. CV = Capacitatea vitală = volumul maxim de aer pe care o persoană îl poate scoate din plămâni după o inspiraţie maximă = VC + VIR + VER = 3500 ml aer 4. CPT = Capacitatea pulmonară totală = volumul maxim până la care pot fi expansionaţi plămânii prin efort inspirator maxim = VC + VIR + VER + VR = CV + VR = 5000 ml aer.

o o Minut-volumul respirator = debitul respirator = cantitatea de aer deplasată în arborele respirator în fiecare minut = VC x FR; FR = 16/min la bărbaţi şi 18/min la femei; se poate modifica în condiţii patologice. Ventilaţia alveolară = volumul de aer care ajunge în zona alveolară a tractului respirator în fiecare minut şi participă la schimburile de gaze respiratorii = 4, 5 – 5 l/min, adică numai o parte din debitul respirator; diferenţa o reprezintă ventilaţia spaţiului mort (aer care umple căile aeriene până la bronhiile terminale şi nu participă la schimburile de aer). Ventilaţia alveolară este unul din factorii majori care determină presiunile parţiale oxigenului şi dioxidului de carbon în alveole.

Difuziunea o o o se referă la procesul respirator prin care oxigenul din alveole difuzează în sângele capilar, iar dioxidul de carbon în sens invers are loc doar în condiţiile în care există o diferenţă de presiune, iar sensul procesului va fi totdeauna orientat dinspre zona cu presiune mare către zona cu presiune mică. concentraţia gazelor în aerul alveolar este foarte diferită de cea din aerul atmosferic, datorită unor cauze cum ar fi: n n n o cu fiecare respiraţie, aerul alveolar este înlocuit doar parţial cu aer atmosferic, din aerul alveolar este extras oxigenul şi acesta primeşte permanent dioxid de carbon din sângele pulmonar aerul atmonsferic uscat care pătrunde în căile respiratorii este umezit înainte de a ajunge la alveole. Aerisirea lentă la nivel alveolar este foarte importantă pentru prevenirea schimbărilor bruşte ale concentraţiei sangvine a gazelor.

Membrana alveolo-capilară (respiratorie) o este alcătuită din: n n o o o 1. endoteliul capilar 2. interstiţiul pulmonar 3. epiteliul alveolar 4. surfactant (lichid tensioactiv). Grosimea sa medie este de 0, 6 microni suprafaţa totală este de 50 -100 m 2 Factorii care influenţează rata difuziunii gazelor prin membrana alveolocapilară sunt: n n 1. presiunea parţială a gazului în alveolă 2. presiunea parţială a gazului în capilarul pulmonar 3. coeficientul de difuziune al gazului (este specific pentru fiecare tip de moleculă 4. dimensiunile membranei respiratorii (invers proporţionale cu grosimea şi direct proporţionale cu suprafaţa sa.

Membrana alveolară Membrana capilarului Eritrocote , , incărcate” cu CO 2. Trecerea CO 2 din sânge în alveolă Trecerea O 2 din aerul alveolar în sânge Eritrocite cu oxigen, sânge arterial

Difuziunea oxigenului o o o se face din aerul alveolar spre sângele din capilarele pulmonare, deoarece presiunea parţială a oxigenului în aerul alveolar este de 100 mm. Hg, iar în sângele care intră în capilarele pulmonare este de 40 mm Hg. după ce traversează membrana respiratorie, moleculele de oxigen se dizolvă în plasmă, ceea ce duce la creşterea presiunii parţiale a oxigenului în plasmă; consecutiv, oxigenul difuzează în hematii, unde se combină cu hemoglobina; în mod normal, egalarea presiunilor parţiale (alveolară şi sanguină) ale oxigenului se face în 0, 25 secunde. hematia petrece, în medie, 0, 75 secunde în capilarul pulmonar, dacă echilibrarea se face în 0, 25 secunde, rămâne un interval de 0, 50 secunde = margine de siguranţă, care asigură o preluare adecvată a oxigenului în timpul unor perioade de stres (efort fizic, expunere la altitudini mari etc. )

Difuziunea dioxidului de carbon o o o se face dinspre sângele din capilarele pulmonare spre alveole, deoarece presiunea parţială a dioxidului de carbon în sângele din capilarele pulmonare este de 46 mm Hg, iar în aerul alveolar de 40 mm Hg. deşi gradientul de difuziune al dioxidului de carbon este de doar o zecime din cel al oxigenului, dioxidul de carbon difuzează de 20 de ori mai repede decât oxigenul, deoarece este de 25 de ori mai solubil în lichidele organismului decât oxigenul. în mod normal, egalarea presiunilor parţiale (alveolară şi sangvină) ale dioxidului de carbon se face în 0, 25 secunde.

Transportul gazelor o o o o o a. Transportul oxigenului Din plasmă, oxigenul difuzează în eritrocite, unde se combină reversibil cu ionii de fier din structura hemohlobinei transformând dezoxihemoglobina în oxihemoglobina fiecare gram de hemoglobină se poate combina cu max. 1, 34 ml oxigen, în mod normal există 12 -15 g de hemoglobină/dl sânge, astfel sângele arterial transportă 20 ml oxigen/dl, din care 98, 5% transportat de hemoglobină, iar 1, 5% dizolvat în plasmă; fiecare moleculă de hemoglobină se poate combina cu max. 4 molecule oxigen, saturarea hemoglobinei cu oxigen este 100%; cantitatea de oxigen care se combină cu hemoglobina depinde de presiunea parţială a oxigenului plasmatic şi de temperatură; scăderea ph-ului plasmatic şi creşterea temperaturii determină scăderea capacităţii hemoglobinei de a lega oxigenul, care, astfel, este cedat ţesuturilor. la nivel tisular, presiunea parţială a oxigenului este de 40 mm Hg, iar oxigenul va difuza din plasmă în interstiţii, apoi în celule →scăderea rapidă a presiunii parţiale a oxigenului plasmatic→disocierea oxihemoglobinei, hemoglobina rămânând saturată în proporţie de 5070%. fiecare 100 ml sânge eliberează la ţesuturi, în repaus, câte 7 ml oxigen = coeficient de utilizare a oxigenului. în timpul efortului fizic, acest coeficient poate creşte la 12% prin cedarea oxigenului la ţesuturi, o parte din hemoglobină devine hemoglobină redusă care imprimă sâgelui venos culoarea roşie-violacee caracteristică.

Transportul CO 2 o o o CO 2 este rezultatul final al proceselor oxidative tisulare el difuzează din celule în capilare, determinând creşterea presiunii sale parţiale în sângele venos cu 5 -6 mm Hg faţă de sângele arterial. CO 2 este transportat prin sânge sub mai multe forme: n n n 1. dizolvat fizic în plasmă (5%) 2. sub formă de carbaminohemoglobină, rezultată prin combinarea CO 2 cu grupările NH 2 terminale din lanţurile proteice ale hemoglobinei (5%) sub formă de bicarbonat plasmatic (90%), obţinut prin fenomenul de membrană Hamburger (fenomenul migrării clorului), care loc la nivelul eritrocitelor.

Respiraţia internă = celulară o Odată ajuns la nivelul celulelor, oxigenul este utilizat pentru eliberarea energiei din substanţele organice, proces desfăşurat la nivelul mitocondriilor, prin procese de fosforilare oxidativă rezultând substanţe macroergice, de tipul ATP.

Reglarea ventilaţiei o o Se realizează de centrii nervoşi din bulb şi punte, pe baza stimulilor primiţi de la chemoreceptorii de la nivelul acestor formaţiuni nervoase sau al unor vase de sânge. Modificări de ritm respirator; n normale: polipnee – în timpul efortului fizic n patologice – în cadrul unor maladii pulmonare, cardiace sau ale SNC; ex. respiraţia Cheyne-Stokes, care constă în modificarea amplitudinii mişcărilor respiratorii în sensul scăderii ei, urmată de apnee, după care ciclul se reia. 2. Sistemul nervos — partea de comandă şi control al procesului respirator. !. Dorinţa de a inspira aer e dictată de creşterea concentraţiei de CO 2 şi nu de nivelul scăzut de oxigen. Saturarea sângelui cu CO 2 duce la creşterea acidităţii sângelui nivelul controlat de chemoreceptorii din creier; la creşterea concentraţiei de CO 2 cu numai 3% frecvenţa respiraţiei se dublează.