APARATUL RESPIRATOR

Este format din

• căile respiratorii: nas cu cavităţi nazale, faringe, laringe, trahee
• plămâni + arborele bronşic 
• 1. Cavitatea nazală

- 2 canale orientate antero-posterior delimitate de oasele feţei şi bazei craniului, aşezate de o parte şi de alta a liniei mediane

-          comunică à anterior cu exteriorul prin narine

à posterior cu rinofaringele prin coane

-          fiecare cavitate prezintă:

a.      vestibulul nasal: e regiunea anterioară a cavităţi nazale ce se întinde până la o

proeminenţă (creastă) a peretelui nasal lateral, cu importanţă funcţională, deoarece aerul e dirijat spre etajul superior olfactiv al mucoasei nazale, prin inspiraţii scurte şi puternice.

b.      cavităţile nazale propriu-zise: se întind până la coane şi au direcţie orizontală

- prezintă:

-          4 pereţi: superior, inferior, medial (septul osteocartilaginos, ce se continuă cu

o porţiune membranoasă ce separă cele 2 narine) şi lateral ce prezintă 3 lame osoase proeminente – cornetele nazale, învelite de mucoasa nazală, ce delimitează meaturile (şanţurile) nezale în număr de 3, în care se deschid orificiile de comunicare ale sinusurilor paranazale şi canalul nazolacrimal.

-          2 orificii

-          2 etaje: inferior – respirator şi superior – olfactiv.

Mucoasa nazală (pituitară)

- înveleşte pereţii cavităţii nazale, pătrunde în sinusurile paranazale, iar la nivelul coanelor se continuă cu mucoasa nazofaringelui

- continuitatea mucoasei nazale cu cea a sinusurilor paranazale explică posibilitatea propagării inflamaţiilor nazale (rinite) la sinusuri (sinuzite)

- la nivelul vestibului epiteliul prezintă peri (primul filtru în calea aerului inspirat) şi glande sebacee

- este bine vascularizată pentru a încălzi şi umezi aerul

- e formată din corion (conţine vase de sânge şi dă culoarea roşie mucoasei) şi epiteliu respirator – cilindric, stratificat, acoperit cu cili vibratili şiprezintă o porţiune respiratorie şi una olfactivă (1,5 cm², galbenă formată din cellule olfactive).

Venele nazale comunică cu venele intracraniene prin venele oftalmice, putându-se realize ameliorări în cazul unor hemoragii intracraniene prin venele nazale – epistaxis.

2. Laringele

- e situat sub osul hioid, deasupra traheei, anterior de laringo-faringe, la adult între vertebrele cervicale C5-C6

- structură:      à schelet cartilaginos format di 4 cartilaje perechi (aritenoide, corniculate, cuneiforme, sesamoide) şi 3 neperechi:

-          tiroid formează mărul lui Adam

-          cricoid deasupra primului cartilaj al traheei

-          epiglota elastic, mobil, formă de frunză, acoperă glota.

                        à articulaţii şi ligamente, unesc cartilajele între ele

                        à musculatura poate micşora parţial sau în totalitate glota, contracta sau relaxa corzile vocale

                        àmucoasa căptuşeşte suprafaţa internă.

-          la interior prezintă 3 etaje: vestibular, glotic şi infraglotic.

3. Traheea

- organ tubular începe la nivelul vertebrei C6 şi se termină în torace, la nivelul vertebrei T4, unde se bifurcă în cele două bronhii principale.

- are o lungime de aproximativ 10—12 cm şi un diametru de aproximativ 1,5 cm

- are 2 segmente:       à cervical în raport anterior cu tiroida, posterior cu esofagul, lateral pachetul vaculo-nervos al gâtului

                                  à toracal în raport anterior cu timusul şi vasele mari de la baza inimii, posterior cu esofagul, lateral cu vena cavă superioară, pleura mediastinală dreaptă şi stângă, arcul aortei.

- structură:     à15-20 inele cartilaginoase incomplete posterior în raport cu esofagul

                       àmusculatura uneşte cele 2 capete ale arcurilor cartilaginoase, putând micşora diametrul traheei prin apropierea extremităţilor arcurilor

                       àmucoasa, formată din corion, glande, epiteliu pluristratificat cilindric.

4. Bronhiile principale

- fiecare bronhie pătrunde în plămânul corespunzător prin hilul pulmonar

- proiectate la peretele anterior al toracelui cea dreaptă corespunde coastei VI şi spaţiului intercostal VII, iar cea stângă spaţiului intercostal VI

- fac parte din pediculul pulmonar = formaţiuni ce intră şi ies din plămâni (bronhia principală, artera şi vena pulmonară, nervii pulmonari)

- bronhia principală     àdreaptă: are un traiect mai vertical, e mai groasă şi scurtă 2,5cm

                                   àstângă: are un traiect mai orizontal, e mai subţireşi lungă 5cm

-          structură: 9-12 inele cartilaginoase ca şi la trahee, incomplete posterior.

5. Plămânii

- aşezaţi în cutia toracică de o parte şi de alta a mediastinului

- capacitate = volumul de aer pe care îl conţin 4500-5000 cm³

- greutatea 600 g plămânul stâng şi 700 g cel drept

- culoarea roz la copii, cenuşiu-negricioasă la fumători şi la cei ce lucrează în medii cu pulberi

- forma unui trunchi de con cu baza spre diafragm

- configuraţia externă:

- plămânul drept are 3 lobi (superior, mijlociu, inferior), cel stâng doar 2 (lipseşte cel mijlociu)

- lobii sunt delimitaţi de nişte şanţuri adînci numite scizuri, în care pătrunde pleura viscerală

- fiecare plămân prezintă:      - 2 feţe: costală, în raport direct cu peretele toracic, mediastinală, unde se află hilul pulmonar

                                              - o bază în raport cu diafragma şi cu lobul hepatic drept şi fundul stomacului

                                              - un vârf situat deasupra coastei II, este rotunjit

- structură:

a.        arborele bronşic totalitatea ramificaţiilor intrapulmonare ale bronhiilor principale: bronhia principalăàbronhiile lobare (3 pentru drept, 2 pentru stâng) àbronhiile segmentare (10 drept, 9 stâng) àinterlobulare àbronhiole terminale àbronhiole respiratorii àcanale alveolare

- bronhiile intrapulmonare:    - au formă cilindrică, regulată, peretele lor fiind format dintro tunică:

• fibrocartilaginoasă, sub formă de inel complet
• musculară – muşchi netezi bronşici
• mucoasă – epiteliu pluristratificat ciliat şi glande

- bronhiolele respiratorii şi terminale, nu au inel cartilaginos, dar prezintă un

strat muscular foarte dezvoltat, care intervine activ în modificarea

lumenului bronhiolelor şi astfel în reglarea circulaţiei aerului în căile pulmonare.

b.      lobulii pulmonari.

-          continuă ultimile ramificaţii ale arborelui bronşic

-          reprezintă unitatea morfologică şi funcţională a plămânilor

-          au forma unor piramde cu baza spre exteriorul plămânilor şi vârful spre bronhiola respiratorie

-          sunt formaţi din: bronhiola respiratorieàcanale alveolareàalveole pulmonare, împreună cu vasele de sânge, limfatice şi fibrele motorii şi sensitive

-          alveola pulmonară peretele acesteia e format dintrun epiteliu, sub care se găseşte o bogată reţea capilară, formând membrana alveolocapilară, unde au loc schimburile gazoase, prin difuziune, între aerul alveolar şi sânge.

Vascularizaţia plămânilor 2 cirulaţii:

1.      funcţională e asigurată de artera pulmonară care duce sânge cu CO₂ la plămâni şi se întoarce prin venele pulmonare care conţin sânge oxigenat roşu – relizându-se mica circulaţie

2.      nutritivă face parte din marea circulaţie şi aduce sânge încărcat cu oxigen şi substanţe nutritive. E asigurată de arterele bronşice, ramuri ale aortei toracice ce irigă arborele bronşic.

Pleura

- plămânii sunt înveliţi întro foiţă seroasă numită pleură

- rol: uşurează mişcările plămânului prin alunecare

- fiecare plămân e învelit de o pleură

- e formată din 2 foiţe:          - viscerală acoperă plămânii

                                              - parietală acoperă pereţii cavităţii toracice

- între cele 2 foiţe există o cavitate numită pleurală, virtuală, în mod normal şi conţine o cantitate infimă de lichid, care favorizează alunecarea. Poate deveni reală, în condiţii patologice, când e umplută cu: lichid=hidrotorax, puroi=pleurezie (piotorax), sânge=hemotorax, aer=pneumotorax.

- presiunea în cavitatea pleurală e negativă fapt important în:

·         mişcările respiratorii, deoarece pleura poate urma cu fidelitate mişcările toracice

·         circulaţia venoasă de întoarcere prin venele pulmonare şi cave

Mediastinul

-          toracele e împărţit topografic în:

a.       o regiune mediană=mediastin, ce desparte cele 2 regiuni pleuro pulmonare, ce corespunde în plan antero-posterior spaţiului stern – coloana vertebrală şi supero-inferior orificiului superior al toracelui şi diafragmei

b.      2 regiuni laterale=pleuro pulmonare de o parte şi de alta a mediastinului şi conţin plămânul şi pleura respectivă

FIZIOLOGIA RESPIRAŢIEI

Respiraţia este o funcţie vitală a organismelor vii, reprezentând ansamblul fenomenelor fizice şi chimice prin care se asigură schimburile gazoase între organism şi mediul înconjurător. Cele mai importante fenomene chimice ale acestui proces sunt absorbţia de oxigen şi eliminarea de dioxid de carbon, care la nivel tisular poartă denumirea de respiraţie internă (celulară), iar la nivelul plămânilor de respiraţie externă (pulmonară).

- e continuă, oprirea ei duce în scurt timp la moartea celulelor, deoarece organismul nu are rezerve de oxigen, iar acumularea dioxidului de carbon e toxică.

1. Ventilaţia pulmonară

a. Mecanica respiraţiei

Organul respiraţiei este plămânul; pătrunderea şi ieşirea aerului din plămâni, adică inspiraţia şi respectiv expiraţia, fie în condiţii de repaus, fie în condiţii de efort, modifică diametrele cutiei toracice (diametrul antero-posterior, diametrul transversal şi cel longitudinal), modificând în acelaşi timp capacitatea plămânului. Frecvenţa respiratorie a unui individ adult este în mod normal 16-18 excursii duble (inspiraţie şi expiraţie) pe minut, poate ajunge la 40-60/min. în efort, febră, hipertiroidism. La copil în repaus frecvenţa respiraţiei este crescută (aproximativ 30 respiraţii).

lnspiraţia (cu o durată de aproximativ l s) este un proces activ, cu participarea muşchilor inspiratori (intercostali externi), având ca urmare mărirea tuturor diametrelor cutiei toracice:

- diametrele antero-posterior şi transversal se măresc prin orizontalizarea, ridicarea şi rotaţia coastelor, ca urmare a contracţiei muşchilor intercostali externi

- diametrul longitudinal se măreşte prin coborârea muşchiului diafragma, acesta fiind considerat principalul muşchi inspirator.

In cursul inspiraţiei forţate, pe lângă muşchii inspiratorii mai participă şi muşchii inspiratori accesori (sternocleidomastoidian, pectoralul mare, trapezul şi dinţatul mare). In inspiraţie are loc creşterea volumului pulmonar, realizându-se în alveole o scădere a presiunii ce determină pătrunderea aerului până la nivel alveolar.

Expiraţia, cu o durată de aproximativ 2 s, urmează după inspiraţie, şi care în repaus este un proces pasiv. Când contracţia muşchilor inspiratori încetează, cutia toracică tinde să revină, datorită elasticităţii ei inerente, la poziţia iniţială; plămânii, elastici, se retracta spre hil şi diafragma relaxată este atrasă în sus de presiunea intratoracică negativă şi favorizată de contracţia musculaturii abdominale. Revenirea cutiei toracice la forma iniţială face ca volumul alveolelor să se reducă şi presiunea în alveole să crească devenind superioară presiunii atmosferice.  Diferenţa între presiunea atmosferică şi cea intra-pulmonară alveolară face ca aerul din interiorul plămânului să fie expulzat.

- în expiraţia forţată, în efortul fizic, expiraţia devine activă prin intervenţia muşchilor expiratorii.

b. Volume şi capacităţi respiratorii

Volumul curent (VC) reprezintă volumul de aer inspirat în repaus şi are o valoare de aproximativ 500 ml, din care 150 ml rămân în căile respiratorii (deci în spaţiul mort anatomic) şi nu participă la schimburile respiratorii alveolare, iar 350 ml ajung la nivel alveolar pentru a participa la schimburile respiratorii.

Volumul inspirator de rezervă (V1R) (aprox. 1500 ml) cuprinde volumul ce aer ce poate fi introdus în plămâni după o inspiraţie normală, printr-o inspiraţie forţată.

Volumul inspirator de rezervă + volumul curent alcătuiesc capacitatea inspiratorie.

Volumul expirator de rezervă (VER) (l000 ml) reprezintă volumul de aer eliminat din plămân după o expiraţie normală printr-o expiraţie forţată.

VC, VIR, VER alcătuiesc capacitatea vitală (4 800 ml) şi reprezintă cantitatea maximă de aer care poate pătrunde în plămân după o inspiraţie forţată care urmează după o expiraţie forţată. Capacitatea vitală are valori mai mari la bărbaţi faţă de femei, existând mari variaţii individuale, în funcţie de înălţime, greutate, forţa muşchilor respiratori, distensibilitatea pulmonară.

•         Volumul rezidual este volumul de aproximativ l500 ml aer ce rămân în plămân după expiraţia forţată., dar si atunci în plămân rămân 200 ml aer=minimal cu importanţă în medicina legală

•         àdacă un om s-a înecat nu-l are

•         àdacă mai întâi a fost omorât şi apoi simulat înecul îl are

Suma dintre VER şi VR reprezintă capacitatea reziduală funcţională (CRF) cu o valoare de aproximativ 3000 ml.

Capacitatea pulmonară totală însumează capacitatea vitală şi volumul de aer rezidual.

Debitele ventilatorii sunt volumele de aer care ventilează plămânul în unitatea de timp (l min) în diferite condiţii: bazele (debit ventilator de repaus), de efort fizic (debit ventilator de efort) sau de respiraţie maximă. Debitul ventilator de repaus (8 l/min) este cantitatea de aer ce trece prin plămâni într-un minut, în regim de repaus.

2.Schimbul alveolar de gaze

-          aerul atmosferic ajuns în plămâni prin ventilaţia pulmonară e condus în alveole, unde

are loc schimbul de gaze între aerul alveolar şi sânge, la nivelul membranei alveolo-capilare, prin difuziune, în funcţie de presiunea parţială a gazelor respiratorii:

-          în aerul alveolar presiunea parţială a :     àoxigenului =100mmHg

àdioxidului de carbon=40 mmHg

-          în sângele venos presiunea parţială a :    àoxigenului =37-40mmHg

àdioxidului de carbon=46 mmHg

3. Etapa tisulară

Reprezintă totaliatea proceselor prin care:

-           oxigenul transportat în sânge este cedat la nivelul capilarelor din ţesuturi, către sistemele enzimatice celulare unde este utilizat;

-           dioxidul de carbon este produs în celule ca urmare a proceselor metabolice. Difuziunea gazelor prin endoteliul capilar şi prin membranele celulare, depinde în afara factorilor care condiţionează difuziunea gazelor la nivelul plămânilor şi de temperatură si de pH.

Oxigenul trece dinspre sânge spre ţesuturi, de la o presiune parţială de 97 mm Hg la o presiune parţială de 40 mm Hg. Oxigenul este utilizat de celule în procesul respiraţiei celulare (oxidarea substanţelor organice).

Dioxidul de carbon, care este rezultatul final al proceselor oxidative celulare (tisulare), difuzează din celule în capilare de la o presiune parţială de 47 mm Hg tisular la o presiune parţială de 40 mm Hg în sângele capilar.

4.Reglarea respiraţiei

- adaptarea ventilaţiei pulmonare la necesităţile în O₂, ale organismului se realizează prin mecanisme nervoase şi umorale prin care se modifică permanent frecvenţa şi amplitudinea mişcărilor respiratorii, în funcţie de diferitele condiţii.

- reglarea nervoasă automată se realizează cu participarea centrilor respiratori bulbopontini din formaţia reticulară a trunchiului cerebral.

- clasic s-au descris în bulb un centru inspirator şi unul expirator, între care există conexiuni anatomice

şi funcţionale datorită cărora se realizează alternanţa dintre inspiraţie şi expiraţie.

- centrul respirator bulbar permite reglarea automată a ventilaţiei pulmonare. Acest mecanism e influenţat mai ales de proprietăţile chimice ale sângelui. Rolul principal revine concentraţiei dioxidului de carbon din sânge care acţionează pe cale umorală asupra centrului respirator, stimulându-i activitatea.

• până la o concentraţie de 9% dioxidului de carbon în aerul inspirat, se intensifică progresiv activitatea centrului respirator (hiperventilaţie)
• la o concentraţie mai mare de 9% dioxidde carbon în aerul inspirat, activitatea centrului scade progresiv
• la 33% se produce narcoză
• la 40% se produce moartea.

Respiraţia este sub control central, de aceea, în mod voluntar, ea poate fi oprită (apnee), poate fi amplificată sau accelerată (tahipnee, polipnee) sau încetinită (bradipnee).

În timpul vietii fetale, plămânii sunt plini cu lichid şi nu participă la schimburile de gaze. Acest rol e realizat de placentă prin care trece oxigen din sângele mamei în al copilului. Când copilul e pregătit de naştere, căile respiratorii şi plămânii sunt golite de fluid. La naştere, deoarece aprovizionarea cu oxigen a plămânului încetează, nivelul dioxidului în creştere din sângele copilului e detectat de centrul nervos din bulb şi acest lucru stimulează copilul să respire prima dată.