Aparatul respirator si respiratia

APARATUL RESPIRATOR SI RESPIRATIA

Aparatul respirator:

caile respiratorii

plamanii

Caile respiratorii:

reprezentate printr-un sistem de conducte prin care aerul patrunde in plamani -

compuse din:

Caile respiratorii superioare: cavitati nazale si faringe

Caile respiratorii inferioare: laringe, trahee si bronhii

cavitatile nazale sunt protejate de nas

Nasul si cavitatile nazale (fose nazale) - organ complex cu functie respiratorie si senzoriala.

Nasul

proeminenta in mijlocul fetei ce serveste ca organ de protectie pentru fosele

nazale; forma de piramida triunghiulara, cu:

radacina nasului despartita de frunte - santul nazofrontal

baza nasului - 2 orificii = narine

fetele laterale - aripile nasului

2 margini laterale: santurile nasopalpebrale si nasogeniene

1 margine anterioara = dorsum nasi (de la radacina la varful nasului)

nasul format din schelet osteocartilaginos si tesuturi moi

scheletul osteocartilaginos:

oase: 2 oase nazale si rr ascendente ale oaselor mandibulare

cartilaje, formate din:

- cartilajul septului nazal

- cartilajele laterale ale nasului

- cartilajele alare: mari si mici

tesuturi moi - reprezentate de:

piele

tesutul conjunctiv lax si muschii pielosi

Cavitatile nazale - canale cu directie anteroposterioara de o parte si de alta a liniei mediane - comunica: cu exteriorul prin narine si cu faringele prin orificii = coane

fiecare cavitate nazala are 2 regiuni:

anterioara - vestibul

posterioara - cavitatile nazale propriu-zise

Vestibulul nazal - de la orificiile narinelor pana la o linie curba (limen nasi) = pragul nazal; peretele lui este acoperit in parte de piele, prevazuta cu peri, glande sebacee, si in parte de mucoasa nazala

Cavitatile nazale propriu zise sau fosele nazale - se intind de la pragul nazal la coane.

pe peretele lateral - 3 lame osoase curbate care proemina spre cabitatea nazala

= cornete

fiecarui cornet ii corespunde, inferior, cate un sant = meat

in meatul nazal superior se deschid sinusurile etmoidale

in meatul nazal mijlociu se deschid: sinusul frontal, o parte din sinusurile

etmoidale, sinusul maxilar

in meatul nazal inferior se deschide canalul nasolacrimal

Cavitatea nazala poate fi subimpartita, din punct de vedere functional, in doua etaje:

superior (olfactiv) - corespunde: meatului superior si portiunii situate deasupra

lui, invelit de mucoasa olfactiva

inferior (respirator) - corespunde: meatului mijlociu si meatului inferior si este

invelit in mucoasa nazala de tip respirator.

Peretii cavitatii nazale sunt captusiti de mucoasa nazala sau pituitara, care se continua fara intrerupere in sinusurile care se deschid in cavitatile nazale

in raport cu structura si functiile, mucoasa nazala prezinta 2 regiuni:

olfactiva - in partea superioara a cavitatii nazale

respiratorie - in partea inferioara, incepand de la pragul nazal pana la

coane, unde se continua cu mucoasa etajului superior al faringelui (nasofaringele).

Mucoasa nazala olfactiva - intindere redusa: 2-3 cm², acoperind lama ciuruita a etmoidului, suprafata cornetului superior si o mica parte din septul nazal

culoare galbuie, formata dintr-un epiteliu cu celule prismatice printre care se

gasesc si celule olfactive (segmentul periferic sau receptor al analizatorului olfactiv)

Mucoasa nazala respiratorie - intindere mult mai mare, acoperind restul peretilor cavitatii nazale, de culoare roza vie, datorita vascularizatiei bogate in corion si se compune dintr-un epiteliu stratificat si corion

epiteliul este alcatuit din celule cilindrice prevazute cu cili vibratili

printre celulele epiteliale se gasesc celule mucoase, al caror produs de secretie,

mucusul, mentine umeda mucoasa si umezeste aerul

corionul contine vase, filete nervoase si glande seromucoase

prelungirile centrale ale celulelor olfactive sunt formatiuni axonice care

formeaza filetele olfactive asigurand astfel inervatia senzoriala a mucoasei nazale olfactive

Laringele

segment al cailor respiratorii superioare care indeplineste 2 roluri: conduce

aerul catre plamani si reprezinta principalul organ al fonatiei (vorbirii)

situat in regiunea anterioara a gatului:

sub osul hioid

inaintea faringelui

acoperit anterior de piele, fascii, muschi si glanda tiroida

forma de piramida triunghiulara cu baza indreptata in sus, spre faringe,

reprezentata de orificiul superior al laringelui

varful este indreptat in jos si se continua cu traheea

fata posterioara formeaza peretele anterior al hipofaringelui si este

acoperit de mucoasa faringiana

fetele anterolaterale (stg,dr.) sunt acoperite de glanda tiroida, mm

subhioidieni, fascia cervicala, muschiul pielos si pielea

laringele este un organ tubular, cavitatea laringiana fiind ocupata de 4 plici

intinse sagital, cate doua de fiecare parte:

2 plici superioare, plici ventriculare sau coarde vocale superioare

dreapta si stanga

2 plici inferioare (vocale) sau coarde vocale inferioare

plicile vocale formate din ligamente si muchi sunt acoperite de mucoasa

laringiana = coarde vocale false, avand un rol pasiv in fonatie

plicile vocale formate din ligamente si muchi sunt acoperite de mucoasa

laringiana = coarde vocale adevarate, avand un rol activ in fonatie (m.vocal)

intre coardele vocale inferioare si cartilajele aritenoide se afla glota

coardele vocale impart cavitatea laringelui in 3 etape:

glotic-mijlociu - cavitatea laringiana continand coardele vocale si

ventriculii laringelui

supraglotic - limitat de epiglota

subglotic - spatiul de sub coardele vocale inferioare care se continua cu

traheea

structura anatomica a laringelui:

schelet cartilaginos - 9 cartilaje - 3 nepereche (tiroid, cricoid, epiglota)

ligamentele care unesc cartilajele

musculatura laringelui

extrinseci: deglutitie si fonatie

intrinseci: respiratie (dilata, glota, contracta) si fonatie (mm

tensori al corzilor vocale)

laringele este captusit de o mucoasa continuata:

in sus - cu mucoasa faringiana

in jos - cu mucoasa traheala

si alcatuita histologic, dintr-un epiteliu cilindric ciliat pseudostratificat, prevazut cu celule mucoase si cu glande de tip seromucos si dintr-un corion

la nivelul placilor vocale, epiteliul este de tip pavimentos multistratificat

si lipsit de glande

nervii laringelui: n.laringen superior si n.laringen recurent; provin din n.rag

Traheea

organ fibrocartilaginos tubular care continua laringele, intinzandu-se de la

extremitatea inferioara a acestuia pana la mediastin, unde se bifurca in cele doua bronhii principale (pulmonare)

are 2 depresiuni: aortica si tiroidiana

este un organ elastic, putandu-se alungi sau scurta ca un resort

dupa regiunile prin care trece, traheea este impartita in doua portiuni:

cervicala - situata in loja viscerala a gatului

toracala - in mediastin

ca structura, peretele traheei este format din 3 tunici: mucoasa, fibroelastica,

adventicea:

tunica mucoasa - epiteliu de tip respirator, pseudostratificat, prismatic,

ciliat, cu celule caliciforme si un corion format din tesut conjunctiv elastic, prevazut cu glande tubulare ramificate, seroase sau mixte

tunica fibroelastica = scheletul de sustinere al traheei, formata din 15-20

inele (arcuri incomplete), deschise posterior, constituite din cartilaj hialin, extremitatile lor fiind unite de un muchi neted = m.traheal

de o parte si de alta a inelelor se afla cate o lama fibroelastica

care le protejeaza, iar in spatiile interinelare, lamelele sunt inlocuite cu tesut conjunctiv adipos

adventicea = formata din tesut conjunctiv lax in care se gasesc vase,

nervi si formatiuni limfoide

Bronhiile principale - dreapta si stanga - conducte care rezulta din bifurcarea traheei (alcatuiesc, impreuna cu a.pulmonara si rr pulmonare pediculii pulmonari in hilul pulmonar)

reprezinta ultimele segmente ale cailor respiratorii inferioare extrapulmonare

si se intind de la ultimul inel traheal (pinten traheal) si pana la hilul plamanilor, unde se impart in bronhii lobare

de la origine, fiecare bronhie se indreapta in jos, in afara si putin inapoi, catre

plamanul respectiv

din aceeasi configuratie externa si structura ca si traheea

Plamanii si pleura

plamanii (drept si stang), alcatuiesc organele respiratorii propriu-zise, in care

au loc schimburile gazoase dintre organism si mediu

plamanii sunt asezati de o parte si de alta a mediastinului in cavitatea toracica

Mediastinul = sept (perete) sagital delimitat:

anterior - de peretele sternocostal

posterior - de coloana vertebrala

lateral - de fetele mediale ale celor 2 plamani

inferior - de diafragm

in acest sept se gasesc:

inima si vasele mari

esofagul

aorta

n. vagi

canalul toracic

ganglionii limfatici

traheea

Configuratia externa - forma plamanilor asemanatoare cu un trunchi de con:

baza plamanilor (diafragmatica) are forma unei suprafete triunghiulare

concave care se muleaza pe diafragm, inferior

varful plamanului de forma unei bolte rotunjite, se intinde de la coasta a

II-a in sus, depasind orificiul superior al cutiei toracice

fata costala - convexa, se muleaza pe peretele toracic; pe ea exista un

sant adanc, acizura sau fisura interlobara, care imparte plamanul in lobi

plamanii:

stg - o singura scizura - 2 lobi (superior si inferior)

dr - 2 scizuri:

mare (interlobara) - oblica, comuna celor 2 plamani

accesorie (orizontala), din partea mijlocie a scizurii oblice

are 3 lobi: superior, mijlociu si inferior

fata mediala (mediastinala) - concava si se muleaza pe formatiunile care se

gasesc in mediastinala

pe aceasta fata se afla hilul si depresiunile date de organele cu care

acesta vine in contact

*Hilul plamanului = locul pe unde ies si intra elementele anatomice care alcatuiesc pediculul pulmonar: branhia, artera si venele pulmonare; are forma unei rachete de tenis cu coarda in jos

pe fata mediastinala a plamanului stg se afla impresiunile date de:

arcul aortei

aorta toracica

impresia cardiaca produsa de inima

pe fata mediastinala a plamanului drept se afla:

impresia cardiaca (mai putin adanca)

santurile date de: v.azygos, esofag, venele cava inferioara si superioara

marginea anterioara este: convexa pe dreapta si concava pe stanga din cauza

incizurii cardiace

Constitutia anatomica a plamanului

alcatuit din 2 categorii de formatiuni anatomice distincte:

arborele bronsic - sistem de canale aeriene intrapulmonare

alveole pulmonare - sistem de saci in care se termina ramurile arborelui

bronsic

la acestea se adauga tesutul conjunctiv

aceste formatiuni se impart in formatiuni din ce in ce mai mici, pornind de la:

lobi pulmonari, segmente pulmonare, lobuli pulmonari si acini pulmonari.

A. Arborele bronsic = totalitatea branhiilor intrapulmonare care rezulta din ramificarea bronhiilor extrapulmonare

Branhiile principale se ramifica dicotomic (ramificatie in 2 planuri diferite care se repeta) si monopodial (ramificatie prin colaterale).

Branhiile principale se ramifica treptat in bronhii lobare - segmentare --> interlobulare --> intralobulare --> terminale --> respiratorii (acinoase)

segmentele sunt unitati anatomice si functionale din care sunt formati lobii

pulmonari, ele fiind despartite de septuri conjunctive intersegmentare

fiecare segmet are un pedicul segmentar format din bronhia segmentara, vasele

si nervii segmentului respectiv (fiecare plaman are 10 segmente)

incepand cu bronhiolele intralobulare incepe sa dispara cartilajul, fiind inlocuit

printr-un inel muscular (tesut muscular neted) = muschiul Reissesen

bronhiolele respiratorii (acinoase) se caracterizeaza prin faptul ca peretele lor

prezinta din loc in loc alveole pulmonare

B. Lobul pulmonar este unitatea structurala si functionala a segmentelor pulmonare, de forma aproximativ piramidala (vazut in spatiu), cu baza indreptata catre suprafata extrema a plamanului (pleura viscerala), pe care formeaza figuri neregulate, poligonale, vizibile cu ochiul liber. In varful lobului bronhiola intralobulara care il leaga de arborele bronsic.

in structura unui lob pulmonar intra o bronhiola intralobulara, mai multe

bronhiole terminale, mai multe bronhiole respiratorii si mai multe canale sau ducte alveolare

o bronhiola respiratorie alcatuieste impreuna cu toate canalele sau ductele

alveolare (in numar de 4-5) care deriva din ea si cu alveolele care formeaza peretii acestor canale sau ducte, un acin pulmonar = mic sac ovoidal piramidal, plin cu aer, suspendat de bronhiola respiratorie sau acinoasa

Alveolele pulmonare sunt in numar foarte mare, de aproximativ 200 de milioane pentru ambii plamani. Suprafata desfasurata a tuturor alveolelor pulmonare, care reprezinta suprafata de schimb a gazelor la nivelul plamanului, totalizeaza 150-200 m²

o alveola pulmonara este o formatiune veziculoasa care seamana cu un sac mic

globulos si care prezinta un orificiu ce se deschide in canalul sau ductul alveolar. Cavitatea unei alveole comunica cu cavitatea unei alveole vecine prin mici orificii situate in peretele alveolar (se numesc gauri de uzura pentru ca sunt cu atat mai numeroase, cu cat omul este mai varstnic)

structura peretelui alveolar este complexa - dinauntru in afara:

epiteliu alveolar - 3 tipuri de celule alveolare derivate din acelasi tip de

celula initiala:

celule alveolare mici / proprietati

celule alveolare mari / fagocitare si

celule alveolare libere / ultrafagocitare

membrana bazala pe care se afla epiteliul alveolar este subtire,

constituita din macromolecule glicoproteice

se aplica pe membrana bazala a capilarului sanguin, pe care

sunt asezate celulele endoteliale care alcatuiesc peretele capilarului

Membrana alveolocapilara formata din epiteliul alveolar+membrana

bazala si din membrana bazala a capilarului+celulele endoteliale, iar din punctul de vedere functional se comporta ca o bariera intre aer si sange (bariera hemoaeriana)

prin aceasta membrana, oxigenul din aerul alveolar patrunde in

capilarul sanguin, iar bioxidul de carbon paraseste capilarul trecand in aerul alveolar, deci membrana alveolocapilara reprezinta locul prin care se face schimbul de gaze la nivelul plamanilor

stroma peretelui alveolar este formata dintr-o substanta fundamentala

glicoproteica in care sunt incluse fibre conjunctive, celule conjunctive si capilare sanguine

in stroma se mai gasesc si fibre musculare netede, situate la

nivelul orificiului alveolar cu rol in ventilatia pulmonara

cele 3 tipuri de fibre conjunctive de reticulina, elastice si de

colagen sunt reprezentate in mod inegal

fibrele de reticulina sunt numeroase si contractile

fibrele elastice intervin in mentinerea formei alveolei si in dinamica

alveolei, permitand miscari de extensie si de retractie in timpul inspiratiei si al expiratiei

numarul fibrelor colagene este mic

C. Tesutul conjunctiv perilobular sau interlobular

spatiile dintre lobulii pulmonari sunt umplute cu tesut conjunctiv lax

format din fibre colagene si elastice in care se gasesc elemente celulare (fibroblaste, histiocite, macrofage, limfocite, etc), vase sanguine, care alcatuiesc circulatia sanguina functionala si nutritiva, limfatice pulmonare si terminatii nervoase. Tesutul conjunctiv perilobular este legat de tesutul conjunctiv al acinilor si alveolelor prin fibre conjunctive si elastice. Bogatia de fibre elastice ca si dispozitia acestora confera plamanului o mare elasticitate, care are un rol deosebit in miscarile respiratorii ale plamanului.

Vascularizatia si inervatia plamanului - cuprinde vase functionale si nutritive

a) Vasele functionale = totalitatea arterelor si venelor care alcatuiesc mica circulatie (care incepe cu artera pulmonara din ventriculul drept si se termina cu venele pulmonare, care se varsa in atriul stang).Vasele functionale transporta sangele venos incarcat cu CO₂ de la inima dreapta la alveolele pulmonare. Aici are loc schimbul de gaze care consta in depurarea sangelui de CO₂ si incarcarea lui cu O₂.

- Prin urmare, arterele pulmonare transporta sange venos, neoxigenat si incarcat cu CO_2, iar venele pulmonare - sange arterial (sau arterializat), depurarat de CO₂ si in acelasi timp oxigenat.

- Vasele functionale se gasesc, impreuna cu bronhiile si bronhiolele, in tesutul conjunctiv al plamanului, alcatuind pachete vasculobronsice.

b) Vasele nutritive = reprezentate de arterele si venele bronsice care apartin marii circulatii. Arterele bronsice pornesc din portiunea toracica a aortei descendente si se divid in ramuri interlobare --> peribronsice, dupa care se capilarizeaza in peretele brionhiilor

Din capilarele care hranesc bronhiile iau nastere venele bronsice, care se varsa

in vena azygos. Vasele nutritive transporta sange arterial oxigenat si incarcat cu substante nutritive.

Limfaticele iau nastere in septurile conjunctive interlobulare, urmand traiectul

arborelui bronsic si al arterelor pulmonare

Nervii plamanului provin din sistemul nervos vegetativ simpatic (ggl.toracali).

Pleura - plamanii sunt inveliti in niste membrane seroase

rolul acestora este de a asigura alunecarea plamanilor pe peretii cavitatilor in

care se gasesc in timpul miscarilor respiratorii

exista 2 pleure, dreapta si stanga, corespunzatoare plamanilor

pleura este formata din doua foite care se gasesc in continuare una cu cealalta

si care formeaza un sac inchis; acestea sunt:

pleura parietala - inveleste peretii cavitatii toracice

pleura viscerala - inveleste plamanii

pleura viscerala (pulmonara) - adera de plaman invelindu-l in totalitate, in

afara hilului; ea patrunde si prin scizuri, facand posibila alunecarea lobilor intre ei; la nivelul hilului, pleura viscerala se indoaie, trecand de pe fata mediastinala a plamanului pe mediastru si devenind pleura parietala

pleura parietala - este o continuare a pleurei viscerale; ea inveleste de jur

imprejur toti peretii cavitatii in care se afla plamanul (peretele costal, diafragmatic si mediastinal); la trecerea de pe un perete pe altul, pleura parietala se indoaie formand niste funduri de sac sau sinusuri pleurale (sinusurile costomediastinale si sinusul costodiafragmatic)

cele 2 foite delimiteaza o cavitate inchisa = cavitatea pleurala; in mod normal

este virtuala, in ea gasindu-se doar o foarte mica cantitate de lichid care favorizeaza alunecarea celor 2 foite pleurale

presiunea din cavitatea pleurala este negativa, comparativ cu cea atmosferica

Histologia - foitele pleurale sunt formate din doua straturi:

stratul superficial - alcatuit dintr-un mezoteliu compus din celule

poliedrice unistratificate, asezate pe o lama de tesut conjunctiv in care se afla putine vase

- stratul profund (strat subpleural) - format din tesut conjunctiv (fibre

colagene, elastice si celule conjunctive) fiind bogat vascularizat.

Fiziologia respiratiei

functia respiratorie consta in esenta din aprovizionarea organismului cu

oxigenul necesar metabolismului celular si din eliminarea bioxidului de carbon rezultat din acest metabolism.

Respiratia se realizeaza in 3 etape succesive: pulmonara, sanguina, tisulara.

In etapa pulmonara

se produce schimbul de gaze intre sange si mediul extern, proces numit

hematoza si care consta in trecerea O₂ din alveola pulmonara in sangele capilarelor alveolare in alveola.

Etapa sanguina a respiratiei asigura transportul gazelor respiratorii (O₂ si CO₂) intre plamani si tesuturi.

Etapa tisulara consta in folosirea de catre celule, in scopul oxidarilor biologice a O₂ transportat de sange si in trecerea CO₂ din celule in lichidul interstitial si apoi in sange

- la nivelul tesuturilor, sangele se incarca cu CO₂ pe care-l descarca la nivelul plamanilor.

Mecanica respiratiei = totalitatea miscarilor respiratorii care au ca rezultat patrunderea aerului in plamani si impingerea acestuia in afara. Ea se realizeaza in stransa concordanta cu diferentele de presiune dintre atmosfera si aerul din plamani provocate de expansiunea sau retractia cutiei toracice

prin miscari respiratorii intelegem schimbarile de volum ale cutiei toracice

care se produc prin contractia si relaxarea ritmica, succesiva a muschilor respiratorii

miscarile de expansiune si de retractie ale cutiei toracice atrag dupa sine si

expansiunea si retractia plamanilor - plamanii urmeaza aceste miscari datorita elasticitatii lor, cat si presiunii negative existente intre cele doua foite peurale (parietala si viscerala) => in miscarile respiratorii, plamanii au deci un rol pasiv

miscarile respiratorii cuprind 2 acte: inspiratia si expiratia

Inspiratia - act activ care consta in cresterea volumului cutie toracice prin marirea diametrelor (vertical, anteroposterior, transversal) ale acestuia si introducerea unei anumite cantitati de aer in plamani

marirea diametrelor anteroposterior si transversal se realizeaza prin ridicarea

in sus a extremitatilor anterioare ale coastelor datorita contractiei muchilor inspiratori (supracostali, scaleni si intercostali externi)

marirea diametrului vertical se produce prin contractia diafragmului care se

lasa in jos apasand asupra organelor abdominale; prin contractia diafragmului, volumul cutiei toracice creste, in timpul unei inspiratii obisnuite cu 75%, ceea ce ne arata rolul deosebit al acestui muschi in inspiratie

in inspiratia fortata mai intervin si alti muschi: sternocleidomastoidienii,

pectoralii, marele dintat si marele dorsal

contractia acestor muschi ridica coastele, realizand astfel o crestere si mai

mare a volumului cutiei toracice

dilatarea cutiei toracice in timpul inspiratie face ca presiunea intrapleurala sa

scada si mai mult (vidul pleural ajunge la 6-10 mm Hg sub presiunea atmosferica), iar plamanii sa urmeze fidel cutia toracica, dilatandu-se si ei in acelasi timp - prin dilatarea plamanilor, presiunea din interiorul lor scade cu 2-3 mm Hg fata de presiunea atmosferica. Aceasta diferenta de presiune determina patrunderea aerului atmosferic in plamani in timpul inspiratiei

Expiratia - act in mare parte pasiv, care consta in revenirea cutiei toracice la volumul initial in momentul cand muschii inspiratori se relaxeaza. Retractia cutiei toracice este determinata de forta de tensiune elastica care ia nastere in peretii cutiei toracice si in plamani in timpul inspiratiei. Actul expirator se realizeaza pe seama elasticitatii pulmonare, a cartilajelor costale torsionate si a ligamentelor intinse in timpul inspiratiei, la care se adauga si elasticitatea viscerelor abdominale comprimate prin contractia diafragmului

singurii muschi activi in timpul expiratiei normale sunt muschii intercostali

interni, care prin contractia lor coboara coastele

in expiratia fortata intervin si alti muschi: micul dintat posteoinferior, patratul

lombelor si mm abdominali care prin contractia lor, micsoreaza si mai mult volumul cutiei toracice

revenirea cutiei toracice si a plamanilor la un volum mai mic in timpul

expiratiei, face ca presiunea din interiorul plamanilor sa depaseasca presiunea atmosferica cu 2-4 mm Hg, iar aceasta diferenta determina iesirea aerului din plamani in timpul expiratiei. Expiratia este deci un act fiziologic care consta in eliminarea unei cantitati de aer din plamani egala cu cea inspirata.

Miscarile de inspiratie si de expiratie se succed ritmic fara pauza.

durata inspiratiei este mai mica decat cea a expiratiei, raportul fiind de ½

numarul miscarilor respiratorii in stare de repaus este de 16/min la barbat si de

18/min la femeie

frecventa respiratiilor creste in timpul efortului fizic sau la temperaturi inalte si

scade in timpul somnului.

Ventilatia pulmonara si capacitatile pulmonare

miscarile respiratorii permit patrunderea si iesirea succesiva a aerului din

plamani, contribuind la realizarea ventilatiei pulmonare care asigura schimbul de gaze dintre mediul inconjurator si alveolele pulmonare

fiecare inspiratie normala introduce in plamani 500 cm³ de aer

Aer curent sau volum curent (Vc) = cantitatea de aer introdusa si eliminata prin miscarile normale de inspiratie si de expiratiei

nu toata cantitatea de aer curent (Vc) patrunde destul de adanc in caile

respiratorii pentru ca sa poata lua parte la schimburile de gaze - din cei 500 cm³ introdusi in aparatul respirator, numai 350cm³ participa la schimburile respiratorii, restul de 150 cm³ raman in trahee, bronhii, etc = spatiu mort.

Aer complementar sau volum inspirator de rezerva (VIR) = cantitatea de aer introdusa suplimentar, printr-o inspiratie fortata (facuta dupa o inspiratie normala) - se pot introduce aproximativ 1500-1800 cm³ de aer.

Aer de rezerva sau volum expirator de rezerva (VER) = cantitatea suplimentara de aer eliminat dupa o expiratie fortata (ce urmeaza unei expiratii normale) - se mai pot elimina aproximativ 1000-1500 cm³ .

Aer rezidual sau volum rezidual (VR) = aerul care umple alveolele si care nu poate fi scos din plamani decat prin deschiderea toracelui (aerul care ramane in plamani dupa eliminarea aerului de rezerva prin expiratie fortata - 1000-1500 cm³ de aer).

CAPACITATEA VITALA (CV) = suma a 3 volume (volumul de aer curent, volum inspirator de rezerva, volum expirator de rezerva) si reprezinta cantitatea maxima de aer ce poate circula prin plamani atunci cand amplitudinea miscarilor respiratorii este maxima (inspiratie fortata, urmata de expiratie fortata)

se masoara cu aparate - spirometre - valoare variabila (sex, varsta, direct

proportionala cu inaltimea)

cuprinsa in general intre:

3000-5000 cm³ la barbat

2500-4000 cm³ la femeie

CAPACITATEA TOTALA A PLAMANILOR (CTP) = insumeaza volumele de aer ale capacitatii vitale impreuna cu aerul rezidual- in medie 5000 cm ³.

Debit ventilator (debit respirator) = cantitatea de aer care trece prin plamani intr-un minut cand omul se afla in repaus absolut - in medie 7000-8000 cm³ si reprezinta produsul dintre volumul curent si frecventa respiratorie (500x14-16 = 7000-8000 cm³)

acest debit creste foarte mult in efortul fizic atingand valori maxime de 80-130

l/min, ceea ce arata marea capacitate de adaptare a plamanilor la nevoile de O₂ si de eliminare a CO₂ pentru a servi toate tesuturile aflate in activitate

Schimburile de gaze la nivelul plamanilor si al tesuturilor

aceste schimburi constau in trecerea O₂ din aerul alveolar in sangele

capilarelor alveolare prin intermediul membranei alveocapilare

* la nivelul tesuturilor, schimbul se face invers adica O₂ trece din sange mai intai in lichidul interstitial care scalda celulele, apoi in interiorul acestora, iar CO₂ din celule trece in lichidul interstitial si apoi in sange

transportul gazelor de la plamani la tesuturi se realizeaza de catre sange

factorul care determina sensul difuziei este presiunea partiala a gazelor din:

sangele venos, arterial, capilar, tesuturi

pentru schimburile gazoase este importanta numai presiunea partiala a O₂ si

CO₂ din aerul alveolar, nu si cea din aerul inspirat (presiune partiala = presiunea pe care ar dezvolta-o un gaz dintr-un amestec de gaze daca ar ocupa volumul amestecului respectiv)

presiunea totala a unui amestec de gaze este egala cu suma presiunilor partiale

a gazelor din amestec

presiunea partiala este direct proportionala cu concentratia gazului din

amestec; ex: aerul alveolar contine: 14% O₂ , 5.6% CO₂ , restul fiind azot si vapori de apa

Presiunea partiala a O₂ = 100 mm Hg, iar a CO₂ = 40 mm Hg din aerul alveolar

Schimburile de gaze la nivelul plamanilor

in conditii de rapaus, presiunea partiala a gazelor din sangele venos este de 40

mm Hg pt O₂ si de 46 mm Hg pt CO₂

datorita diferentei de presiune partiala a gazelor din sangele venos si aerul

alveolar, se produce o difuzie a lor, acestea trecand de la o presiune mai mare la una mai mica, ca atare O₂ difuzeaza din alveola in sangele venos pe care-l oxigeneaza, iar CO₂ din sangele venos in alveola, de unde este eliminat prin respiratie

in urma acestui schimb de gaze, presiunile partiale ale gazelor se echilibreaza

astfel incat sangele care paraseste capilarul alveolar si patrunde in venele pulmonare este transportat in sangele arterial oxigenat si depurat de CO₂

echilibrarea este perfecta pentru CO₂ si imperfecta pentru O₂ , iar pe de alta

parte sectorul venelor care contine circulatia de hranire a plamanului (sangele adus de arterele bronsice) ocoleste alveolele pulmonare si ramane neoxigenat si nedepurat de CO₂

transformarea sangelui venos in sange arterial = hematoza pulmonara: -

produsa ca rezultat al schimbului de gaze ce are loc la nivelul plamanului intre:

mediul extern - reprezentat de aerul alveolar

mediul intern - reprezentat de sangele venos

acest schimb de gaze este favorizat de suprafata mare de contact a aerului

alveolar cu pereti alveolari (150-200 m² ), de suprafata mare de schimb pe care o realizeaza reteaua capilara din peretii alveolari si de grosimea redusa a membranei alveolocapilare care separa aerul alveolar de sangele din capilarele

Schimbul de gaze la nivelul tesuturilor

consta in trecerea O₂ din sange in tesuturi si a CO₂ din tesuturi in sange prin

intermediul lichidului interstitial si al peretelui capilarelor sanguine, schimbul avand loc tot prin difuzie

oxigenul care trece in tesuturi va fi folosit in procesele de respiratie tisulare

Transportul gazelor de catre sange

transportul O₂ de la plaman la tesuturi si a CO₂ de la tesuturi la plamani se

face de catre sange

Transportul oxigenului - 2 forme:

O₂ dizolvat fizic in plasma sanguina (o mica parte)

O₂ combinat chimic labil cu hemoglobina din globulele rosii --> oxihemoglobina

* 1g HS capteaza 1.34 m³ O₂ (este foarte avida de O₂ )

omul are 14-16 hemoglobina la 100 ml sange, capabila sa fixeze 20 m³ O₂

Transportul CO₂ de catre sange de la tesuturi la plaman se face sub 3 forme:

dizolvat fizic in plasma

legat chimic sub forma de biocarbonati (cea mai mare parte)

legat chimic cu hemoglobina sub forma de carbhemoglobina

* bicarbonati:

de Na - in plasma (rezerva alcalina a organismului)- rol in mentinerea echilibrului acidobazic al corpului

de K - in globulul rosu

fixarea CO₂ sub diferite forme in sange la nivelul tesuturilor ca si

eliberarea lui la nivelul plamanilor este un proces biologic si fiziochimic complex, aflat sub dependenta a 2 factori foarte importanti:

presiunea partiala a CO₂

gradul de oxigenare al HS

Reglarea respiratiei - totalitatea mecanismelor nervoase si umorale care intretin si modifica miscarile respiratorii avand ca rezultat adaptarea, in fiecare moment, a respiratiei la necesitatile aportului de O₂ si ale eliminarii de CO₂

in orice conditii in care se produce o modificare, in sange,are loc si o reglare a

respiratiei

Reglarea nervoasa - centrul respirator foarte complex de fapt este sursa tuturor segmentelor de SNC care intretin si modifica miscarile respiratorii, acestea fiind:

substanta reticulara din bulb (planseul ventriculului IV - centrul bulbar - si

din punte - centrul pneumotoxic)

acesti centrii sunt in stransa legatura cu ceilalti centrii nervosi din bulb si din

restul SNC, inclusiv scoarta cerebrala

activitatea acestor centrii poate fi influentata de excitatii (stimuli) care vin de

la formatiuni extero, proprio- si interoceptive ca si de la scoarta cerebrala

Reglarea umorala

centrul respirator bulbar are insa si propriul sau automatism - elaborarea

periodica a unor stimuli care intretin miscarile respiratorii - determinate de o excitatie directa a centrului respirator de CO₂ din sange (excitant specific al centrului respirator)

mai este influentata si de concentratia ionilor de hidrogen ,adica, scaderea ph-

ului sanguin determina o excitatie a centrului respirator urmata de inspiratii mai profunde

tot aici se poate incadra si actiunea O₂ dizolvat fizic in plasma asupra

centrului respirator, deoarece s-a constatat ca o scadere a presiunii partiale de O₂ din sangele arterial stimuleaza centrul respirator, deci respiratia, prin intermediul chemoreceptorilor.