Medicația sistemului respirator

1.Fiziologia sistemului respirator (SR)

1.1. Modificarea calibrului căilor aerofore

Inervația musculaturii netede din tractul respirator este complexă. Sistemul parasimpatic furnizează inervația primară eferentă cu acetilcolina în calitate de neurotransmițător primar. Aceste fibre sunt responsabile de tonusul de bază al bronhoconstricției moderate proprii tractului respirator normal.

Sistemul simpatic echilibrează (balansează) acest efect prin stimularea Rc β2 care induc bronhodilatarea. Concomitent, Rc α- adrenergic dimpotrivă pot contribui la bronhoconstricție.

Al treilea sistem, nonadrenergic și noncolinergic (NANC), sau altfel numit sistemul purinergic, deasemenea inervează mușchii netezi bronșiali. Acest sistem mediază bronhodilatarea pe calea stimulării vagale. Fibrele aferente ale acestui sistem probabil sunt niște Rc iritanți, și deși neurotransmițătorul încă nu a fost definitiv identificat, la pisici sunt implicate peptidele vasoative intestinale.

Malfuncția a acestui sistem este asociat cu hiperreactivitatea bronșică, ceea ce frecvent caracterizează astmul.

Mecanismul intracelular care transmite semnalul de la sistemul nervos către mușchii netezi depinde parția de modificarea concentrației intracelulare a AMPc și GMPc. Efectul acestor doi mesageri secunzi este reciproc: creșterea concentrației unuia dintre ei este asociată cu diminuarea concentrației celuilalt.

AMPc – descrește prin stimularea α-adrenergică și crește prin stimularea β2-adrenergică. Și invers, GMPc crește prin stimularea Rc muscarinici (colinergici) și, indirect a Rc histaminici.

Sensibilitatea relativă a mușchilor netezi bronhiali față de bronhoconstricția indusă de histamină sau de acetilcolină variază în funcție de localizare și de specie. Căile aerofore periferice la câini sunt mult mai sensibile față de acetilcolină decât căile similare la pisici. Căile aerofore la pisici în genere sunt mult mai sesnsibile față de acetilcolină decât față de histamină. Căile aerofore la cabaline cu boli pulmonare cronice obstructive sunt hiperreactive față de histamină și acetilcolină. Rc mușchilor netezi deasemenea sunt sensibili față de acțiunea stimulatoare a diverși mediatori chimici care, deasemenea pot să moduleze concentrația de AMPc și GMPc.

Reglarea tonusului mușchilor netezi bronșici este foarte complexă și depinde de intrările (inputurile) din partea Rc senzoriali. Cel puțin cinci tipuri de Rc senzoriali au fost identificați în pulmoni la pisici., toți dintre ei pot fi clasificați ca Rc irinanți (mecanoreceptori) sau ca relaxanți ( τ Rc).

Rc iritanți sunt localizați de desubt epiteliului respirator, care se află în căile aerofore superioare și, la pisici, atât de departe cum este periferia alveolelor. Stimularea fizică, mecanică sau chimică a acestor Rc rezultă cu tahipnee, bronhoconstricție și/sau tuse. Viteza de circulație a areului pare a fi cel mai critic factor care determină stimularea și iritarea Rc în căile aerofore superioare. Contricția căilor aerofore suficientă pentru a cauza o viteză de circulație a aerului care ar depăși pragul specific rezultă cu tuse reflexă mediată de vagus și bronhoconstricție. Căile aerofore mai pot fi ocluzionate de mucus și de edemețiere ori de mediatori chimici eliberați pe parcursul infecțiilor căilor aerofore superioare.

2.Mecanismele de apărare a sistemului respirator

În afară de reflexele de tuse și de strănutare, alte două sisteme efectuiază acțiune majoră de apărare a tractusului respirator împotriva organismelor invadatoare și a materialelor străine:

Aparatul mucociliar Sistemul fagocitelor mononucleare respiratorii (SFM).

Aparatul mucociliar este primul apărător major și este alcătuit din căptușeală ciliară a arborelui traheobronhial și din pătura fluidă din jurul ciliilor. Inervația (nervoasă) a ciliilor încă nu este identificată. Deși activitatea ciliară crește odată cu stimularea β-adrenergică, aceasta poate pur și simplu reflectă o continuare a stimulării β-adrenergice asupra secrețiilor respiratorii. Două tipuri de secrete formează pătura fluidă din tractul respirator. Cilii trebuie să fie înconjurați de un mediu apos cu vâscozitate mică pentru a menține mișcările (vibrațiile) lor ritmice. Un strat mult mai mucoid se află deasupra ciliilor vibratili. Mișcarea sincronă a ciliilor determină deplasarea stratului de mucus împreună cu alte corpuri străine spre partea craniană. Modificarea vâscozității a mucusului, așa cum ar fi prea apoasă sau prea vâscoasă se va reflecta negativ asupra transportului de mucus. Mucusul eliminat de celulele goblet rezultă prin iritare directă și nu este manevrabil prin manipulări farmacologice. Celulele goblet superficiale, care sunt remarcabil prominente în bronhiole la feline, sporesc în număr în bolile cronice. Glandele submucozale din

bronhii secretă ambele fluide- cel seros și pe cel mucoid. Secretul tinde a fi mult mai fluid decât cel din celulele goblet, însă gradul de fluiditate variază în funcție de stimuli.

Compoziția normală a secretului combinat din arborele traheobrahial constă din:

Apă-95% Glicoproteine-2% Hidrați de carbon-1% Lipide < 1%

Glicoproteinele sporesc vâscozitatea secretului, efectuiază protecția și lucrificarea. Infecțiile și bolile inflamatorii cronice pot avea un impact profund asupra secrețiilor inflamatorii. Componentul glicoproteic tinde de a fi înlocuit (substituit) de produsele de descompunere ale inflamației așa cum ar fi acidul dioxiribonucleic. Numărul de celule goblet crește urmat de creșterea vâscozității secrețiilor respiratorii. Stimularea parasimpatică, colinergică crește secreția de mucus cât și cea de electroliți și apă.

Al doilea component major a sistemului defensiv pulmonar este SFM (sistemul fagocitar mononuclear). La pisici, viței, purcei, oi și capre acest sistem include ambele: macrofagii alveolari (MA) și macrofagii pulmonari intravasculari (MPI). MPI sunt niște celule residente (locale, interne, băștinașe) care posedă proprietăți de fagocitare și astfel eliberează mediatorii inflamației. Clearance-ul a bacteriilor născute în sînge și a substanțelor derivate la aceste specii de animale mai degrabă se efectuează cu ajutorul MPI decât cu celulele Kupffer hepatice sau cu macrofagii din splină cum are loc la celelalte specii de animale.

Semnificația farmacologică a SFM se referă la rolul lor în inflamație. Un număr de precursori (exemplu: histamina și serotonina) și în situ (exemplu: prostaglandinele, leukotrienele, și factorul de activare al plachetelor) mediatori sunt eliberați de celulele de inflamație. Fiecare dintre acești emdiatori este capabil să inducă o varietate de efecte adverse care tind să diminueze dimensiunea calibrului a căilor aerofore: edema, chemotaxisul, creșterea producției de mucus și bronhoconstricția. Implicarea MPI atât în condiții experimentale cît și la animale cu boli respiratorii sugerează că eliberarea de mediatori chimici din aceste celule poate avea importanță în patogeneza bolilor bronhiilor.

3. Patogeneza bolilor inflamatorii ale sistemului respirator

Interacțiunea a Rc sensoriali și a mediatorilor tonusului bronșial este echilibrată în pulmonii normali foarte complicată. Totuși o serie de dereglări patologice severe dereglează echilibrul în astmul bronșic.

Astmul este o stare patologică a pulmonilor care se manifestă prin bronhoconstricție și inflamație marcantă. Mediatorii eliberați pe parcursul inflamației sunt contribuabilii majori ai patogenezei.

Studiile efectuate pe cîteva specii de animale indică că stimularea mastocitelor, macrofagilor și a altor celule care înconjoară căile aerofore provoacă modificări a permiabilității epiteliului mucosal. Căile aerofore frecvent se caracterizează prin hipersensibilitate față de alți mediatori selecți (exemplu: histamina și stimulanții colinergici). Odată cu creșterea permiabilității, histamina și alți mediatori inflamatori au o mare șansă să ajungă și să stimuleze celulele inflamatorii situate în submucoasă. Eliberarea a unei cantități mai mari de mediatori este asociată cu stimularea terminațiilor nervilor aferenți din mucoasă și cu bronhoconstricția colinergică reflexă. Mediatorii de asemenea sporesc permiabilitatea microvasculară, induc hemotaxisul și stimulează secreția de mucus. Eliberarea de proteine citotoxice și de radicali de O2 toxici afectează în continuare epiteliul respirator și arborile bronșic de hipersensibil. Mediatorii de asemenea pot să inhibe funcția mucociliară. Obstrucția căilor aerofore în bolile cronice produc bronhoconstricția, edemul peretelui bronhial și acumularea de mucus și de celule odată cu progresarea maladiei căilor aerofore eventual se pot obstrua și în sfîrșit intră în colaps (se prăbușește funcția lor). Inflamația cronică se complică cu fibroză, care contribuiie la colaps, aerul reținut în alveole duce la enfisem.

Sindromul de bronșită cronică se paote bine trata prin intreruperea ciclului inflamator dacă imediat eliberăm (ușurăm) bronhoconstricția. Așa dar medicamentele antiinflamatorii și cele antiinflamatore prezintă piatra de temelie în tratamentul multor boli ale bronșiilor. Alte categorii de medicamente eficace în menajarea bolilor respiratori, în speță la animalele mici inculd antitusivele, stimulatorele respirației și decongestivele.

4. Bronhodilatatoarele și antiinflamatoriile

Din cauză că au un mecanizm complex de acțiune majoritatea medicamentelor care induc bronhodilatarea de asemene reduc inflamația. Bronhodilatatoarele reversează contracția mușchilor netezi din căile aerofore prin creșterea concentrație AMPc , descreșterea GMPc sau prin discreșterea concentrației de Ca++.

În plus aceste medicamente de asemenea diminuează edemul mucozal și sunt antiinflamatorii deoarece tind să prevină eliberearea mediatorilor din celulele inflamatorii. Bronhodilatatoarele cu acțiune rapidă includ agoniștii Rc-β, metilxantinele și antagoniștii colinergici.

Agoniștii β-adrenergici

Sunt cele mai eficace bronhodilatatoare deoarece acționează ca antagoniști funcționali a constricției căilor aerofore refiritor la stimulatori. Un mare număr de Rc β2 sunt situați pe cîteva tipuri de celule din pulmon inclusiv pe mușchii netezi și celulele inflamatorii. Interacțiunea dintre agonistul β și Rc produce modificări conformaționale în Rc și în continuare activează adenilat ciclaza de pe membrana internă a celulei. Adenilat ciclaza convertește ATP în AMPc care la rîndul său servește în calitate de mesager secund activînd protein kinaza specifică. Kinazele activează enzimele care provoacă relaxarea muschilor netezi din căile aerofore. Agoniștii Rc β sunt maximali efectivi dacă bronșiile se află în stare de constricție. În celulele inflamatorii crește AMPc care inhibă eliberarea mediatorilor. Β Rcde asemenea stimulează secreția mucusului din căile aerofore ceea ce duce la diminuarea vîscozității secretului și creșterea randamentului cililor vibratili.

Medicamentele care blochează Rc β2 așa Cum ar fi propranololul sunt contraindicate animalelor cu maladii bronșice.