2.fiziologia respiratiei

28
Mecanica Mecanica Respiratiei Respiratiei Miscarile Miscarile ventilatorii ventilatorii Travaliul Travaliul ventilator ventilator Histereza Histereza pulmonara pulmonara

Upload: kevin-giambra

Post on 19-Jan-2016

382 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

fixzio

TRANSCRIPT

Page 1: 2.Fiziologia respiratiei

Mecanica Mecanica RespiratieiRespiratieiMiscarile Miscarile

ventilatoriiventilatoriiTravaliul ventilatorTravaliul ventilator

Histereza Histereza pulmonarapulmonara

Page 2: 2.Fiziologia respiratiei

Etapele respiraţiei

Etapa pulmonară (respiraţia pulmonară) cuprinde:

- ventilaţia pulmonară - perfuzia pulmonară - difuziunea alveolo-capilară Etapa sanguină sau funcţia respiratorie a

sângelui:- transportul O2 spre ţesuturi şi al CO2 spre plămâni Etapa tisulară sau respiraţia tisulară:- necesită aport continuu de O2 pentru oxidarea

substraturilor la nivel celular => E biologic utilizabilă.

Page 3: 2.Fiziologia respiratiei

VENTILATIA PULMONARAVENTILATIA PULMONARA

• asigura circulatia aerului intre mediul ambiant si asigura circulatia aerului intre mediul ambiant si alveolelealveolele

pulmonare => patrunderea aerului bogat in O2 in alveole pulmonare => patrunderea aerului bogat in O2 in alveole sisi

eliminarea CO2 la exterior. eliminarea CO2 la exterior. • se realizează prin mişcările cutiei toracice, sub influenţa mm. respiratori, plămânii având doar un rol pasiv. Aerul pătrunde în plămâni datorită

gradientului de presiune creat de pompa toraco-pulmonară

FFluxulluxul P / RP / R Ciclul respirator: Inspir Inspir // ExpirExpir

Page 4: 2.Fiziologia respiratiei

Mişcările ventilatorii

Muşchii respiratori implicaţi în mişcările cutiei toracice sunt:

mm. inspiratori: diafragmul şi intercostalii externi în I de repaus, în efort + scalenul, sternocleidomastoidianul, pectoralii, trapezul sau dorsalii

mm expiratori: abdominali, intercostalii interni, patratul lombelor, tringhiularul sternului, intervin doar în E forţată.

Expiraţia de repaus = act pasiv, ca urmare a reculului elastic rezultat prin tensionarea structurilor elastice pulmonare în inspiraţie.Sub acţiunea mm inspiratori cutia toracică îşi modifică toate cele 3 diametre.

Page 5: 2.Fiziologia respiratiei

Respiraţia se realizează prin modificarea dimensiunilor cutiei toracice sub acţiunea mm. respiratori => variaţii ale p. intrapulmonare şi p. intratoracice; principalul m. respirator: diafragmul (350 cm2) sub controlul nn. frenici.

Page 6: 2.Fiziologia respiratiei

I. Inspiratia

Page 7: 2.Fiziologia respiratiei

Sub acţiunea mm inspiratori cutia toracică îşi modifică toate cele 3 diametre.

Page 8: 2.Fiziologia respiratiei

Primele coaste şi c. vertebrală sunt puncte de inserţie fixe pentru mişcările inspiratorii de repaus

Ultimele 2 perechi de coaste au rol în expiraţe, puncte de inserţie pentru mm. abdominali

In ventilaţia forţată coloana nu mai rămâne fixă, prin mişcările de extensie - flexie contribuie la mobilizarea costală.

Normal, diafragmul asigură în repaus2/3 - 3/4 din vol. inspirator (vezi suprafaţa de 350 cm2 , deplasarea cu 10 cm în sus şi în jos).

Page 9: 2.Fiziologia respiratiei

Plămânii sunt solidari cu pereţii cutiei toracice prin intermediul pleurei ce asigură aderenţa şi mişcarea fără frecare.

Modificările volumului pulmonar variaţii ale p. aerului din alveole, urmate de pătrunderea sau ieşirea acestuia.

Înregistrarea grafică realizează o buclă presiune –volum; traseele în cursul inflaţiei şi al deflaţiei nu se suprapun, realizând o diferenţă ce constituie histereza.

Aspect datorat prezenţei surfactantului la interfaţa aer - lichid de la nivelul alveolelor şi fenomenului de recrutare, de deschidere de noi alveole în cursul inflaţiei pulmonare.

Umplerea plămânului cu soluţie salină sau eliminarea surfactantului modifică bucla de histereză.

Page 10: 2.Fiziologia respiratiei

Relaţia volum-presiune (curba histeresis) pe plămânul izolat. Se măsoară variaţiile de volum ale plămânului ca urmare a modificării presiunii în vasul în care se află acesta. Daca plămânul este umplut cu o soluţie salină (deci fără interfaţa aer-lichid) intervin doar forţele elastice ale ţes. pulmonar, fără efectul tensiunii superficiale => p. necesară distensiei plămânului este de 3 ori mai mică. Dacă îndepărtăm surfactantul, vol. pulmonar va fi mai mic la aceeaşi presiune.

Page 11: 2.Fiziologia respiratiei

Impărţirea plămâniilor în lobi distensie relativ uniformă a ţes. pulmonar în inspiraţie, fără distorsiunea CA şi a vaselor sanguine.

Există o inegalitate a ventilaţiei: zonele mai puţin mobile (apicală, paravertebrală, paramediastinală) sunt mai puţin ventilate decât zonele inferioare, mai mobile, fara a afecta schimburile gazoase în condiţii fiziologice.

Page 12: 2.Fiziologia respiratiei

Dinamica ventilatorie

Totalitatea proceselor prin care forţele ce acţionează asupra sistemului toraco-pulmonar antrenează fluxul de aer necesar schimburilor respiratorii.

Fluxul de aer: consecinţa mişcărilor ventilatorii realizate de mm. ce acţionează asupra cutiei toracice şi care prin antrenarea plămânilor induc diferenţe de p. între aerul atmosferic şi cel din interiorul plămânilor.

Forţei musculare i se opun rezistenţele generate de forţele elastice, vâscoase şi inerţiale ale sistemului toraco-pulmonar.

Page 13: 2.Fiziologia respiratiei

Rezistenţele pulmonare

Rezistenţa elastică: Generată de forţele elastice de la suprafaţa

alveolelor (datorită tensiunii superficiale) şi de cele produse prin întinderea elementelor elastice pulmonare.

Cu cât variaţia de volum este mai mare, cu atât întinderea şi deci rezistenţa elastică cresc.

La încetarea contracţiei mm. insp., rezistenţa elastică readuce sistemul în starea iniţială de repaus, constituind reculul elastic pulmonar.

Page 14: 2.Fiziologia respiratiei

Valoarea Rezistenţei elastice: 5 cm apă/L aer; a fost inţial exprimată prin aşa-numita elastanţă (E), ce reprezintă diferenţa de p. transpulmonară necesară pentru a introduce în plămâni 1 L de aer.

Deoarece valoarea E creşte odată cu scăderea elasticităţii pulmonare - ceea ce poate duce la confuzii, termenul a fost înlocuit cu cel de complianţă, inversul elastanţei, şi reprezintă vol. de aer ce poate fi introdus în plămâni pentru fiecare cm apă diferenţă de p. transpulmonară (V.N. a complianţei 0.2 cm apă/L aer )

Page 15: 2.Fiziologia respiratiei

Complianţa statică: se determină la volume fixe, în absenţa fluxului de aer

Complianţa dinamică: se determină în cursul unui ciclu respirator obişnuit.

Raportarea C la CV (ea scade odată cu vol. plămânilor) reprezintă Complianta specifică.

Complianţa pulmonară - creşte în emfizemul pulmonar (reculul elastic

scade datorită distrugerii pereţilor alveolari)- scade în afecţiunile care duc la fibrozarea ţes.

pulmonarComplianţa toraco-pulmonară

- este jumătate (0.1 L/cm apă) din valoarea celei pulmonare, din cauza rigidităţii cutiei toracice.

Page 16: 2.Fiziologia respiratiei

Rezistenţa vâscoasă (vâscanţa):- dată în special de rezistenţa la frecare - are o valoare de 2 cm apă/L/s,- alcătuită din două componente:

- tisulară , datorită elementelor neelastice pulmonare

- gazoasă (80%), datorită frecării aerului de pereţii CA (rezistenţa la flux)

Page 17: 2.Fiziologia respiratiei

Rezistenţa gazoasă (rezistenţa la flux):

Trecerea aerului prin CA întâmpină o rezistenţă de frecare datorită interacţiunii moleculelor de gaz şi datorită frecării aerului de pereţii CA.

Reprezintă cea mai mare parte a rezistenţei vâscoase şi depinde în condiţii de repaus de:

• volumul pulmonar, • dispoziţia căilor aeriene, • fazele respiraţiei, • regimul de curgere al aerului (laminar sau

turbulent) • calibrul bronşic.

Page 18: 2.Fiziologia respiratiei

Bronhomotricitatea

aflată sub control neuroumoral, se realizează prin intermediul mm. netezi din

pereţii CA. mm. netezi posedă R prin care interacţionează

cu diferite substanţe:- R colinergici (bronhoconstrictori)- R adrenergici (α1 constrictori, β2 dilatatori)- R histaminici (H1 constrictori, H2 dilatatori)- R purinergici (dilatatori)Parasimpaticul puternică BC prin intermediul

Ach R colinergici muscarinici (pot fi blocaţi de

atropină)Simpaticul BD prin intermediul R β2

adrenergici sau BC prin R α adrenergici.

Page 19: 2.Fiziologia respiratiei

Influenţe umorale ce acţionează la nivelul CA:

- Ach, His, BK, SP, NK A, LT, tromboxanii, SER, cGMP, pulberile, scăderea CO2 în căile aeriene mici bronhoconstricţie

- ADR, izoproterenolul, NO, unele prostaglandine (PGI2, PGA, PGE), peptidul intestinal vasoactiv, cAMP, atropina sau creşterea CO2 şi scăderea O2 în căile aeriene mici bronhodilataţie.

Page 20: 2.Fiziologia respiratiei

Lucrul mecanic ventilator

M. respiratori prin contracţia lor înving rezistenţele sistemului toraco-pulmonar, realizează un L în funcţie de presiunea necesară pentru a deplasa un volum de aer.

Cea mai mare parte (70%) din acest L este folosit pentru a învinge rezistenţele elastice iar restul pentru rezistenţa la flux.

In repaus, la o ventilaţie de 6 L aer/minut, L realizat : 0.3 kgm/min sau 0.05 kgm/L de aer.

Page 21: 2.Fiziologia respiratiei

MISCARILE VENTILATORIIMISCARILE VENTILATORII

Circulatia aerului se realizeaza ca urmare a Circulatia aerului se realizeaza ca urmare a variatiilor ciclice ale vol. cutiei variatiilor ciclice ale vol. cutiei toracice,toracice, urmate de miscarea in acelasi urmate de miscarea in acelasi sens a plamanului; presupune succesiunea sens a plamanului; presupune succesiunea a doua miscari de sens opus, a doua miscari de sens opus, miscarea miscarea inspiratorieinspiratorie si si miscarea expiratorie.miscarea expiratorie.

Modificarea dimensiunilor cutiei toracice sub acţiunea mm. respiratori => variaţii ale p. intrapulmonare şi p. intratoracice; principalul m. respirator - diafragmul (350 cm2), sub controlul nn. frenici.

Page 22: 2.Fiziologia respiratiei

In timpul In timpul miscarii inspiratoriimiscarii inspiratorii ↑ vol. ↑ vol. cutiei toracice si vol. pulmonar, ca o cutiei toracice si vol. pulmonar, ca o consecinta a cresterii celor trei diametre: consecinta a cresterii celor trei diametre: AP, longitudinal si transversal. AP, longitudinal si transversal.

Cresterea vol. cutiei toracice Cresterea vol. cutiei toracice expansiunea plamanilor, favorizata de expansiunea plamanilor, favorizata de fibrelor elastice ale parenchimului fibrelor elastice ale parenchimului pulmonar si determinata de aderenta pulmonar si determinata de aderenta functionala dintre cutia toracica si plaman. functionala dintre cutia toracica si plaman.

Page 23: 2.Fiziologia respiratiei

Expansiunea plamanilor si cresterea Expansiunea plamanilor si cresterea volumului lor in inspir au drept volumului lor in inspir au drept consecinte:consecinte:

• Scaderea p. aerului din plamani, sub p. atm. Scaderea p. aerului din plamani, sub p. atm. (cu 2-3 mm Hg) => gradient de pres. (cu 2-3 mm Hg) => gradient de pres. aerul atmosferic patrunde in plamani. aerul atmosferic patrunde in plamani.

• Punerea in miscare a apPunerea in miscare a ap.. toracopulmonar, toracopulmonar, fortele ce iau nastere prin contractia mm. fortele ce iau nastere prin contractia mm. respiratorii trebuie sa depaseasca respiratorii trebuie sa depaseasca fortele fortele opozanteopozante de sens contrar, generate de de sens contrar, generate de particularitatile structurale ale ap. toraco-particularitatile structurale ale ap. toraco-pulmonar. pulmonar.

• Fortele opozante cu semnificatie functionala: Fortele opozante cu semnificatie functionala: fortele elastice, vascoase, inertiale. fortele elastice, vascoase, inertiale.

Page 24: 2.Fiziologia respiratiei

InspiratiaInspiratia

Proces activ – necesita ATP pentru contractia musculara

Page 25: 2.Fiziologia respiratiei

Expiratia - Expiratia - miscarea de sens contrar miscarea de sens contrar inspiratiei inspiratiei revenirea la vol. initial al cutiei revenirea la vol. initial al cutiei toracice si al plamanului. toracice si al plamanului.

• In repaus: act pasiv, nu necesita contractia In repaus: act pasiv, nu necesita contractia mm. respiratori. mm. respiratori.

• Revenirea la vol. initial este consecinta Revenirea la vol. initial este consecinta retractiei tes. elastice ale ap. toraco-pulmonar, retractiei tes. elastice ale ap. toraco-pulmonar, destinse in cursul destinse in cursul I, I, care elibereaza sub forma care elibereaza sub forma dede E cinetica, E potentiala acumulata. E cinetica, E potentiala acumulata.

• Scaderea vol. pulmonar in cursul expiratiei Scaderea vol. pulmonar in cursul expiratiei

p. intraalveolara creste peste p. atmosferica p. intraalveolara creste peste p. atmosferica (cu 2-3 mm Hg) => gradient de p. de-a lungul (cu 2-3 mm Hg) => gradient de p. de-a lungul careia aerul iese din plamani. careia aerul iese din plamani.

Page 26: 2.Fiziologia respiratiei

ExpiratiaExpiratia

Passive process –muscles relax

Page 27: 2.Fiziologia respiratiei

Modificari ale ventilaţiei normale Eupnee: respirație normală Tahipnee: accelerarea anormală a fr. respiratorii

cauzată de boli respiratorii, cardiovasculare sau nervoase. 

Bradipnee: scaderea fr. respiratorii sub 10/minut; poate precede o apnee severa sau un stop respirator, poate fi rezultatul tulburarilor metabolice, neurologice, al unei supradoze medicamentoase care inhiba centrii respiratori.

Dispnee: tulburare respiratoriie cauzate de insuficiența cardiaca sau de stări nervoase

Hiperventilaţie: ventilație pulmonară exagerată față de aportul de oxigen

Hipoventilaţie: ventilaţie pulmonară redusă Apnee: intrerupere temporară a respirației, voită sau

cauzată de o boală.

Page 28: 2.Fiziologia respiratiei

VENTILATIA ALVEOLARAVENTILATIA ALVEOLARA

La sfarsitul unei respiratii de repaus in plamani La sfarsitul unei respiratii de repaus in plamani se afla aprox. 2500 ml aer se afla aprox. 2500 ml aer

Doar 2350 ml participa la schimbul de gaze, Doar 2350 ml participa la schimbul de gaze, aflindu-se in interiorul alveolelor aflindu-se in interiorul alveolelor (aer alveolar) (aer alveolar)

Restul de aprox. 150 ml. este condus in CA unde Restul de aprox. 150 ml. este condus in CA unde nu au loc schimburi de gaze nu au loc schimburi de gaze (spatiu mort (spatiu mort anatomic).anatomic).

Din cei 500 ml ce patrund in plamani in cursul I Din cei 500 ml ce patrund in plamani in cursul I de repaus, 150 ml vor primeni aerul din sp. mort de repaus, 150 ml vor primeni aerul din sp. mort anatomic iar restul de 350 ml se adauga aerului anatomic iar restul de 350 ml se adauga aerului alveolar. alveolar.

Ventilatia alveolara (Va) exprima cantitatea de Ventilatia alveolara (Va) exprima cantitatea de aer care patrunde in plamani dupa scaderea vol. aer care patrunde in plamani dupa scaderea vol. sp. mort anatomic (Vsma) in timp de un minut. sp. mort anatomic (Vsma) in timp de un minut.