Sistemul Respirator: Funcție și Ventilație

Funcția Sistemului Respirator

• Schimbul de gaze respiratorii (O2 și CO2) între mediul extern și intern al organismului.
• Etapele includ: ventilația pulmonară, schimbul de gaze alveole-sânge, transportul sangvin al gazelor, și schimbul de gaze sânge-țesuturi.

Ventilația Pulmonară

• Reprezintă circulația aerului între atmosferă și alveole.
• Proces mecanic determinat de diferența de presiune între alveole și atmosferă.
• Presiunea atmosferică este constantă (760 mmHg), variația presiunii intrapulmonare fiind esențială.
• Modificarea volumului cutiei toracice influențează volumul pulmonar și implicit presiunea aerului.
• Aerul circulă dintr-o zonă cu presiune mai mare către una cu presiune mai mică.
• Un ciclu respirator constă într-o inspirație și o expirație ritmică.
• Frecvența respiratorie variază cu vârsta (nou-născuți: 30–45 c/min, copii: 20–30 c/min, adulți: 12–18 c/min), sex (femeile au o frecvență mai mare: 15–18 c/min) și activitatea fizică (30–40 c/min în efort intens).

Inspirația

• Proces activ declanșat de centrul inspirator din bulb.
• Impulsurile nervoase ajung la mușchii intercostali și diafragm prin nervii spinali.
• Diafragmul este principalul mușchi inspirator, separă cavitatea toracică de cea abdominală.
• La repaus, diafragmul este curbat cu convexitatea spre cutia toracică.
• Prin contracție, diafragmul se aplatizează și se deplasează (1,5–2 cm în inspirația de repaus, 7–8 cm în inspirația forțată).
• Inspirația de repaus implică mușchii diafragm și intercostali externi, ducând la mărirea volumului toraco-pulmonar și scăderea presiunii alveolare (până la 756-757 mmHg).
• Volumul curent (VC) este de 500 ml, reprezintă volumul de aer inspirat și expirat în timpul unei respirații normale.
• Inspirația forțată implică mușchii accesori (scaleni, pectorali, dințați, sternocleidomastoidieni, trapez).
• Volumul inspirator de rezervă (VIR) este de 3,6 l și este inspirat în timpul unei inspirații forțate.

Expirația

• Eliminarea aerului încărcat cu CO2 din plămâni în atmosferă.
• Expirația de repaus proces pasiv determinat de relaxarea mușchilor intercostali externi și a diafragmului.
• Volumul toraco-pulmonar scade, presiunea crește (763-764 mmHg), aerul este împins din plămâni.
• Expirația forțată este un proces activ realizat prin contracția mușchilor expiratori (abdominali și intercostali interni).
• Volumul expirator de rezervă (VER) este de 1,2 l și este expulzat printr-o expirație forțată.
• Golirea plămânilor este incompletă, rămânând un volum rezidual (VR) de 1,8 l în plămâni.

Spirometria

• Studiul ventilației pulmonare se face cu ajutorul spirometrului, determinând volumele (VC, VIR, VER, VR) și capacitățile pulmonare.
• Capacitatea pulmonară este suma dintre două sau mai multe volume pulmonare.

Schimbul de Gaze Alveole-Sânge

• Are loc la nivelul alveolelor pulmonare, înconjurate de capilare sangvine.
• Presiunile parțiale ale gazelor în aerul alveolar (PO2=100, PCO2=40) diferă de cele din sângele capilarelor alveolare (PO2=40, PCO2=45).
• Oxigenul difuzează din alveole în sânge, iar dioxidul de carbon difuzează din sânge în alveole.

Transportul Gazelor Respiratorii

• Oxigenul este transportat dizolvat în plasmă (1%) și sub formă de oxihemoglobină (compus labil cu hemoglobina eritrocitelor).
• O moleculă de hemoglobină fixează patru molecule de oxigen.
• Dioxidul de carbon este transportat dizolvat în plasmă (8%), sub formă de bicarbonați (70%) și carbohemoglobină (10%).
• O moleculă de hemoglobină fixează și patru molecule de dioxid de carbon.

Schimbul de Gaze Sânge-Țesuturi

• Sângele arterial cedează O2 lichidului interstițial și se încarcă cu dioxid de carbon.
• Diferența presiunilor parțiale (PO2=100, PCO2=40 în sânge și PO2=40, PCO2=45 în lichidul interstițial) permite acest schimb.
• Disocierea oxigenului este influențată de aciditatea lichidului interstițial, temperatură și presiunea CO2.
• Oxihemoglobina este mai labilă într-un mediu acid și la temperaturi ridicate.
• Acidul lactic, acumulat în mușchi în timpul efortului, facilitează cedarea oxigenului.

Acest material acoperă funcția de bază a sistemului respirator, inclusiv etapele schimbului de gaze și importanța ventilației pulmonare. Ventilația este un proces mecanic crucial, influențat de diferențele de presiune și variațiile volumului cutiei toracice. Sunt detaliate ciclurile respiratorii și frecvența respiratorie în funcție de vârstă și sex.