Notiuni de fiziologie aparat respirator

NOTIUNI DE FIZIOLOGIE APARAT RESPIRATOR

Respiratia este un fenomen vital. Daca organismul poate rezista mai mult de 30 de zile Tara hrana, 3 - 4 zile Tara apa, nu poate fi lipsit de oxigen mai mult de cateva minute (3¹) Respiratia este o functie care asigura eliminarea CO₂ si aportul de O₂ catre celulele organismului. Aceasta functie cuprinde trei timpi: pulmonar, sanguin si tisular.

Timpul pulmonar realizeaza primul moment al schimburilor gazoase. La nivelul membranei alveolo-capilare, O₂ trece din aerul alveolar in sange, iar CO₂ in sens invers _

Timpul sanguin realizeaza transportul gazelor intre plaman - organ de aport si eliminare - si tesuturi, care consuma O₂ si elibereaza CO₂ .

- Timpul tisular reprezinta al treilea moment al schimburilor gazoase - respiratia interna. La nivelul tesuturilor, oxigenul patrunde in celule, iar CO₂, produsul rezidual al catabolismului, este eliminat.

Realizarea timpului pulmonar presupune mai multe procese, care repezinta etape ale respiratiei pulmonare (ventilatia, difuziunea si circulatia).

Ventilatia este o succesiune demiscari alternative de inspiratie si expiratie, care reprezinta deplasarea unor volume de aer. In timpul inspiratiei se aduce pana la nivelul alveolei aer atmosferic, bogat in O₂ si practic aproape lipsit de CO₂, iar in timpul expiratiei se elimina aerul pulmonar, sarac in O₂ si bogat in CO₂. Inspiratia este un act activ, expiratia un act pasiv. Impulsurile acestei activitati ritmice pornesc din centrul respirator bulbar, care sufera influenta CO₂ din sange, dar si influenta scoartei cerebrale.

Inspiratia - patrunderea aerului in plamani - se realizeaza prin marirea diametrelor cavitatii toracice (anteroposterior, transversal si sagital), datorita interventiei muschilor respiratori (intercostalii, sternocleidomastoidianul, scalenii si diafragmul). in cursul inspiratiei, plamanii urmeaza miscarile cutiei toracice, datorita contactului intim realizat prin pleura, si ca urmare se destind. Presiunea intrapulmonara scade sub cea atmosferica si aerul intra in plamani. incetarea contractiei muschilor respiratori, face ca diametrele cutiei toracice sa revina la dimensiunile anterioare si aerul sa paraseasca plamanii. Deci, expiratia e un act pasiv.

Cu fiecare inspiratie obisnuita, patrunde in plamani un volum de aer de aproximativ 500 ml. Acelasi volum de aer paraseste plamanul prin expiratie. Acesta e aerul respirator curent.

in conditii bazale - individul in repaus muscular si alimentar si in echilibru termic - volumul de aer care intra si iese intr-un minut din plaman este de 6 - 8 1. Aceasta valoare, care corespunde unui volum curent de 500 ml si unor frecvente medii de 12 - 16 respiratii/minut, se numeste minut-volum respirator sau debitul respirator de repaus, si depinde de doi parametri: de amplitudine si de frecventa miscarilor respiratorii (M.-V.R. = 500x16 = 8 1) (fig.

in timpul unui efort muscular intens, minut-volumul respirator poate creste de 10 ori. Pentru fiecare individ, ventilatia poate creste pana la o anumita limita, numita ventilatie maxima. Cresterea se realizeaza prin marirea

amplitudinii, dar mai ales prin sporirea frecventei miscarilor respiratoare. Deci, ventilatia maxima depinde de capacitatea vitala si de frecventa optima.

Capacitatea vitala este volumul de aer care poate fi expulzat din plamani in cursul unei expiratii fortate, care urmeaza unei inspiratii, de asemenea fortata. Valoarea sa normala este de 3 - 5 1, dar poate varia in circumstante fiziologice si mai ales patologice, in componenta sa intra: volumul curent (500 ml); volumul inspirator de rezerva (V.I.R.), adica volumul de aer care mai poate fi inspirat in plaman la sfarsitul unei inspiratii de repaus, printr-o inspiratie fortata (2 000 ml) si volumul expirator de rezerva (V.E.R.), care este volumul de aer, ce poate fi expulzat din plaman, la sfarsitul unei expiratii de repaus, daca individul face o expiratie fortata (1 500 ml).

Dar ventilatia creste si cu frecventa miscarilor respiratorii, pana la o anumita limita, cand chiar daca, creste frecventa, ventilatia scade. Aceasta este frecventa optima - de 80 -90 cicluri ventilatorii/min. la individul normal.

Volumele de aer care patrund in plaman, nu se raspandesc uniform. Ele se distribuie neuniform in volumele de aer existente in plamani si in functie de conditiile patologice bronhopulmonare. Astfel, la sfarsitul unei expiratii fortate, mai raman in plaman aproximativ 1 500 ml aer, care poarta denumirea de volum rezidual si care este repartizat in caile aeriene si in alveole. Compozitia aerului alveolar trebuie sa aiba insa o valoare aproape constanta, aceasta realizandu-se prin inspiratie, care face sa patrunda aer atmosferic bogat in O₂, aer care se distribuie si se amesteca cu aerul alveolar. Nu tot aerul inspirator ajunge la alveole, o parte (circa 30%) ramanand in caile aeriene superioare. Acesta este spatiul mort anatomic. Pe de alta parete, nu toate alveolele sunt ventilate uniform, aproape 20% fiind hipoventilate (portiunile centrale si paravertebrale) - spatiul mort fiziologic. Spatiul mort incalzeste si satureaza cu vapori de apa aerul atmosferic si asigura o compozitie constanta aerului alveolar.

in situatii patologice, cum sunt reducerea calibruhii bronsic (astm, bronsita, compresiuni etc.) sau colabarea parenchimului (atelectazie, pleurezii etc.), distributia aerului in plamani este neuniforma, ea determina cresterea zonelor de alveole hiperventilate.

Difuziunea reprezinta schimburile gazoase din membrana alveolo-capilara. Acest proces depinde de:

- diferenta dintre presiunile partiale ale O₂ si CO₂ de o parte si de alta a membranei alveolo-capilare, deci din alveola si din capilare;

structura membranei alveolo-capilare si procesele patologice care ingroasa membrana, ingreuiaza trecerea libera a gazelor;

- suprafata activa a membranei alveolo-capilare, care poate varia in limite mari (20 -200 m²).

Circulatia pulmonara. Pentru asigurarea respiratiei pulmonare, este obligatorie si o circulatie corespunzatoare, care sa permita trecerea unei cantitati normale de sange. Debitul sanguin pulmonar este egal cu debitul circulatiei generale, dar presiunile si rezistentele din arterele pulmonare sunt mult mai mici. Aceasta caracteristica, esentiala pentru respiratie, tine de marea distensibilitate si capacitate a circulatiei pulmonare. Datorita acestor proprietati, circulatia pulmonara tolereaza mari cresteri de debit fara modificari de presiune, fenomene care nu se intampla in circulatia generala.