curs 9 fiziologia respiratiei

Upload: xi-shi

Post on 04-Jun-2018

244 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    1/44

    FIZIOLOGIA APARATULUI RESPIRATOR

    APARATUL RESPIRATOR

    * este constituit din totalitatea organelor care contribuie la realizareaschimburilor gazoase, intre aerul atmosferic si organism.* Componentele sale sunt: cavitatea nazala, faringele, laringele,

    traheea, bronhiile principale, caile pulmonare si plamanii.

    * In interiorul tesutului pulmonar (parenchim), bronhiile principale seramifica progresiv in bronhii lobare, segmentare, interlobulare din carese formeaza bronhiolele terminale. Din acestea iau nastere bronhiolelerespiratorii, care se continua cu ductele alveolare ai caror peretiprezinta dilatatii in forma de saci -alveolele pulmonare, inconjurate deo retea densa de capilare.

    CAILE RESPIRATORII

    * Sistem de conducte aeriene, cu particularitati morfo functionale care asigura:* deplasarea aerului in dublu sens, cu posibilitatea reglarii debitului, a

    rezistentei la flux si a volumului spatiului mort;

    * incalzirea si umectarea aerului inspirat* captarea si indepartarea particulelor inhalate prin prezenta stratului de mucus

    si a epiteliului ciliat

    Particularitatile morfofunctionale :

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    2/44

    -la nivelul cailor aeriene superioare sunt reprezentate prin scheletul cartilaginos,tesutul musculo-elastic, plexul vascular submucos si epiteliul ciliat.

    -la nivelul cailor aeriene inferioare se observa absenta cartilajelor in teritoriul bronsiolar, si prezenta surfactantului pulmonar

    CAILE RESPIRATORII SUPERIOARE

    * unctii :- de conducere a fluxului de aer

    - de incalzire si umidifiere , pregatind aerul pana la ajungerea in trahee

    - filtrarea aerului de particule mai mari de !" #m care vor fi captate in stratul demucus si indepartate prin miscarile stratului ciliar.

    * Prin nari patrund zilnic $ !".""" !%.""" & de aer ce intampina o rezistenta laflux inalta, $%"' din rezistenta totala la flux a sistemului respirator, cu ocrestere semnificativa in infectii virale sau in timpul efortului. (and rezistenta

    la flux este prea mare se trece la respiratia pe cale orala.

    * )ntre structurile majore ale laringelui, epiglota si cartilajele aritenoide previnaspirarea lichidelor si a hranei in caile respiratorii inferioare.

    CAILE RESPIRATORII INFERIOARE

    unctii:

    * raheea si bronhiile extralobulare prin inele cartilaginoase in peretii lomentin deschise caile respiratorii in conditiile variatiilor de presiune dininspiratie si expiratie ,.

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    3/44

    * +ronhiolele terminale si respiratorii, lipsite de inelul cartilaginos, contin unstrat muscular dezvoltat,regland circulatia aerului in caile respiratoriiintrapulmonare

    * bronhiile si bronhiolele nerespiratorii servesc deplasarii aerului sprealveole si nu participa la schimburile respiratorii formand asa numitulspatiu mort anatomic (150 ml).

    * ronhiolele respiratorii, ductele alveolare si alveolele participa laschimburile respiratorii formand unitatea fiziologica de baza aplamanilor, unitatea respiratorie sau de schimburi a!oase" cu osuprafata medie de !" m # cand plamanii si respectiv cutia toracica secaracterizeaza prin volum de repaus.

    CAILE RESPIRATORII INFERIOARE

    #ASCULARIZATIA PLA$ANULUI

    * Plamanii auvascularizatie dubla- nutritiva, asigurata de vasele bronsice apartinand circulatiei sistemice curegim de presiune inalta menite a hrani parenchimul pulmonar ,primesc !-

    ' din debitul cardiac.

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    4/44

    * functionala realizata de circulatia pulmonara sau mica circulatie, cu regim de presiune joasa.ce aduce sange bogat in ( de la ventricolul drept si dupaoxigenare la nivelul membranei respiratorii il conduce la atriul stang pentru afi distribuit apoi in restul organismului.

    * Sistemul vascular pulmonarse caracterizeaza prin:- presiune joasa, "- % mm g in artera pulmonara in timpul sistolei respectiv /-

    !" mm g in diastola,

    * complianta mare,

    * rezistenta mica opusa la curgerea sangelui,* viteza de circulatie mica, de la -". cm0sec si de " de ori mai redusa in

    capilare

    * efectul vasoconstrictor al hipoxiei si al acidozei.

    INER#ATIA PLA$ANULUI

    * 1ste asigurata desistemul nervos autonomsau vegetativ al sistemului nervos periferic care se afla sub controlul sistemului nervos central.* Stimularea sistemului nervos parasimpatic determina pe calea nervului

    vag :

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    5/44

    - constrictia cailor aeriene 2fiind responsabil pentru mentinerea tonusulumusculaturii netede in plamanul aflat in repaus,

    - vasodilatatie,

    - stimularea secretiei glandulare prin intensificarea secretiei de glicoproteine cavor conduce la cresterea vascozitatii mucusului

    * )nervatia parasimpatica este mai bine reprezentata la nivelul conducteloaeriene mari, diminuind pe masura ce diametrul lor se micsoreaza

    * 3aspunsul la stimularea sistemului nervos parasimpatic este specific si local.INER#ATIA PLA$ANULUI

    * $riginea inervatiei parasimpatice pulmonare se afla in trunchiulcerebral la nivelul bulbului rahidian (nervul cranian %).

    * &ibrele preganglionare din nuceii vagali coboara pana la ganglionuladiacent cailor aeriene si vaselor sanguine de la nivel pulmonar.

    * &ibrele postganglionare vor inerva celulele musculare netede, vaselesanguine, celulele epiteliale bronsice inclusiv celulele 'oblet siglandele submucoase.

    * mbele fibre, pre si post ganglionare, contin neuroni motori e citatori(colinergici) si inhibitori (nonadrenergici) .

    * Aceti%co%ina si substanta P sunt neurotransmitatori ai neuronilormotori e citatori.

    * dinor&ina si peptidu% intestina% 'asoacti' sunt neurotransmitatori aineuronilor motori inhibitori.

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    6/44

    INER#ATIA PLA$ANULUI

    * Stimularea sistemului nervossimpatic duce la un tip de raspunsmai general .

    * ibrele simpatice inerveaza glandele mucoase , intensificandu-le secretia detip apos , vasele de sange darnu si musculatura neteda.

    * 4eurotransmitatorii includenorepinefrina si dopamina* atat la nivelul epiteliului cat si in celulele musculare netede, in completarea

    sistemelor simpatic si parasimpatic, sunt prezente terminatii nervoase eferent

    RESPIRATIA

    * 3espiratia este functia prin care se asigura continuu si adecvat, atat aportul doxigen din aerul atmosferic pana la nivelul celulelor care il utilizeaza, cat scirculatia in sens invers a dioxidului de carbon, produs al metabolismulucelular.

    * (uprinde urmatoarele etape: - ventila ia ! respira ia e"tern#

    - difuziunea alveolo-capilar# - transportul $azelor prin s%n$e

    - respira ia intern# ! tisular#

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    7/44

    &E'TILATIA PUL(O'ARA

    * 1ste procesul prin care se realizeaza circulatia alternativa a aerului intre mediambiant si alveolele pulmonare,antrenand astfel patrunderea aerului bogat ioxigen catre alveole si eliminarea dioxidului de carbon catre exterior5)S(63)&1 714 )&6 3))

    * (irculatia altrenativa a aerului se realizeaza ca urmare a variatiilor ciclice alevolumului cutiei toracice urmate fidel de miscarea in acelasi sens a plamanului care este solidarizat de aceasta prin intermediul foitelor pleurale.

    * 7ariatiile ciclice ale volumului aparatului toraco-pulmonar se realizeaza incursul a doua miscari de sens opus, definite ca miscarea inspiratorie simiscareae"piratorie.

    *&E'TILATIA PUL(O'ARA

    * Pl8m9nii sunt solidari cu pere ii cutiei toracice prin intermediul foielorpleurale ce asigur 8 aderena i mi carea f 8r 8 frecare prin prezenantre foiele pleurale a unei cantit8 i minime de lichid i a unei presiuniintrapleurale negative.

    * Exista o expansiune inegal8 a pl8m9nului:-baza pl8m9nilor are o expansiune mai bun8 n inspir (presIP - 2, cm

    !2"#, fa 8 de v9rful pl8m9nilor unde presIP - $" cm !2"%

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    8/44

    -zona hilar 8 neexpansibil8%

    -zona hipoextensibil8 la nivel apical, paravertebral, perihilar iparamediastinal%

    -zona cu extensibilitate maxim8, subpleural8 cu o grosime de 2-& cm cuventila ia cea mai eficient8

    P'E )E'E

    *ublu strat:

    * p leura parietal c ptu este pere ii cutiei toracice* pleura visceral acoper pl mnul; p trunde i n scizuri

    * ntre cele dou8 foie se delimiteaz8 cavitatea pleural8 cu o lam8 fin8 delichid pleural ($-$ ml#% presiunea intrapleural8 (vidul pleural#:< -+mm!g = & mm!g

    * Rol func ional : aderena pl8m nilor de pere ii cutiei toracice (foie ividul pleural# urm9nd cu fidelitate mi c8rile respiratorii ale acestuia%

    Presiunile Pulmonare

    * Presiunea intra-alveolar 8 presiunea din interiorul alveolelor

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    9/44

    * Presiunea transpulmonar 8 diferena dintre presiunea intrapleural8 i cea intra-alveolar 8

    )ela)ela iaiavolum-presiune pulmonar volum-presiune pulmonar 88

    * acest aspect este consecin a prezenei surfactantului la interfaa aer-lichid de la nivelul alveolelor ca i fenomenului de recrutare( deschidere de noi alveole n cursul infla iei pulmonare#

    * eliminarea surfactantului modific8 mult bucla de histerez8I'SPIRATIA

    * )n timpulmiscarii inspiratoriiare loc cresterea volumului cutiei toraciceurmata de o crestere a volumului pulmonar.

    * (resterea volumului cutiei toracice se realizeaza ca o consecinta a cresteriicelor trei diametre ale sale anteroposterior, longitudinal si transversal datoritcontractiei muschilor respiratori.

    * (resterea diametrelor anteroposterior si transversal e datorata contractieimuschilor intercostali externi ce antreneaza ridicarea si orizontalizarecoastelor.

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    10/44

    * (resterea diametrului longitudinal rezulta prin coborarea planseului cutieitoracice format din muschiul diafragm, principalul muschi inspirator a carucontractie asigura in inspirul profund aportul a >" ' din volumul total de aerinspirat.

    * )n inspirul profund se realizeaza o crestere suplimentara a volumului cutietoracice sub actiunea muschilor inspiratori accesori: pectorali, marele dintasternocleidomastoidianul, trapezul, scalenul, micul dintat posterior, micudintat superior

    I'SPIRATIA

    * (resterea volumului cutiei toracice determina o expansiune a plamanilor,favorizata de bogatia fibrelor elastice din structura parenchimului pulmonar determinata de existenta unei aderente functionale intre cutia toracica s

    plaman prin intermediul pleurei.

    * unctia pleurei de a mentine plamanul atasat la cutia toracica, asigurandesfasurarea ventilatiei pulmonare, se datoreaza dinamicii lichidului si gazeloin spatiul pleural.

    * 3olul determinant in realizarea variatiilor de volum pulmonare produse deexpansiunea si retractia cutiei toracice revine variatiilor de presiune negativa

    subatmosferica, de la nivelul spatiului virtual pleural.

    * Presiunea intrapleurala in repaus este ?-> mm g si scade in inspir la -!", -!%mm g, atingand in inspirul fortat -%",->" mm g

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    11/44

    * 1xpansiunea plamanilor si cresterea volumului lor in cursul inspiratiei audrept consecinta scaderea presiunii aerului din interiorul plamanului, sub presiunea atmosferica 2aproximativ cu -@ mm gA, realizandu-se astfelgradient de presiune datorita caruia aerul atmosferic patrunde in interioru plamanilor spre teritoriul de schimb alveolo-capilar.

    *

    E)PIRATIA

    * (iscarea e"piratorie 2expiratiaA reprezinta miscarea de sens contrarinspiratiei,) n cursul careia are loc revenirea la volumul initial al cutietoracice si al plamanului.

    * )n conditii de repaus,e"piratia este unact pasiv*realizandu-se ca urmare arelaxarii muschilor inspiratori.

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    12/44

    * 3evenirea cutiei toracice si a plamanului la volumul initial este conditionatde elasticitatea cutiei toracice si a tesutului pulmonar precum si de prezenta activitatea surfactantului , exprimate prin complianta

    * (a urmare a scaderii volumului pulmonar in cursul expiratiei, presiuneanegativa intratoracica se reduce progresiv, ajungand sa depaseasca presiuneatmosferica 2cu -@ mm gA, ceea ce are drept consecinta crearea ugradient de presiune de-a lungul careia aerul din plamani iese catre exterior.

    * E"piratia fortata devine unproces activ implicand contractia muschilorexpiratori 2abdominali, patratul lombar, intercostali interni, micul dinta posterior si inferior, triunghiularul sternuluiA si flexia coloanevertebrale,acestea inducand cresterea presiunii intratoracice pozitive pana lB>" mm g.

    * Punerea in miscare a aparatului toracopulmonar presupune ca fortele ce iaunastere prin contractia muschilor respiratori sa depaseasca o serie de forteopozante:

    * fortele elastice,* vascoase si* inertiale

    )E I /E0)E I /E0 E'E P '1"0 )EE'E P '1"0 )E

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    13/44

    Rezisten a elastic # este generat8 de for ele elastice ce iau na tere lasuprafaa alveolelor datorit8 tensiunii superficiale, ca i de celeproduse prin ntinderea elementelor elastice pulmonare. 3u c9t varia iade volum este mai mare cu at9t ntinderea i deci rezistena elastic8

    vor cre te. 'a ncetarea contrac iei mu chilor inspiratori rezistena elastic8 va

    readuce sistemul la starea ini ial8 de repaus constituind reculul elasticpulmonar.

    4aloarea rezistenei elastice este de cm ap85' aer i a fost ini ialexprimat8 prin a a numita elastan 8 care reprezint8 diferena depresiune transpulmonar 8 necesar 8 pentru a introduce n pl8m9ni $ ' deaer.

    3"1P'I 03"1P'I 0

    * *eoarece elastan a cre te odat8 cu sc8derea elasticit8 ii pulmonareprovoc9nd confuzie, termenul a fostnlocuit cu cel decomplian #%

    * este inversul elastan ei i reprezint8 volumul de aer ce poate fiintrodus n pl8m9ni pentru fiecare cm ap8 diferen8 de presiunetranspulmonar 8.

    * 4aloarea normal8 a complianei: 6,2 cm ap85' aer * Complian a static # se detemin8 n apnee, n absena fluxului aerian,

    n timp cecomplian a dinamic # se determin8 n cursul unui ciclurespirator normal.

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    14/44

    * )aportarea complianei la capacitatea vital8 reprezint8 complian aspecific8 .

    * 3ompliana pulmonar 8 cre te n emfizemul pulmonarn care recululelastic scade datorit8 distrugerii pere ilor alveolari.* 3ompliana pulmonar 8 scade n afec iunile care duc la fibrozarea

    esutului pulmonar.

    * 3ompliana toraco-pulmonar 8 are valoarea la C din cea pulmonar 8 (6,$cm ap85' aer# din cauza rigidit8 ii cutiei toracice.

    )ezisten)ezisten a va v99scoasscoas 88

    * )ezisten a v9scoas8 este dat8 n special de rezistena la frecare%* valori normale: 2 cm ap85' aer5sec%

    * 2 componente:* )ezisten a tisular8 dat8 de elemente neelastice pulmonare%* )ezisten a la flux , datorit8 frec8rii aerului de pere ii conductelor

    aeriene i interac iunii moleculelor de gaz

    * 80% din totalul rezisten ei v scoase;

    * influen at n condi ii de repaus de: volumul pulmonar,dispozi ia c ilor aeriene, fazele respira iei, regimul decurgere al aerului (laminar, turbulent), calibrul bron ic

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    15/44

    1odific1odific88rile rezistenrile rezisten ei la fluxei la flux n raport cu suprafan raport cu suprafa a de seca de sec iune a arboreluiiune a arborelui bronbron icic

    * )ezisten a la flux este maxim8 la nivelul brohiilor medii, dup8 carescade, devenind negli7abil8 n unit8 ile respiratorii terminale.

    #OLU$E SI CAPACITATI PUL$ONARE

    * 7ariatiile presiunii toraco-pulmonare in timpul ciclului respirator mobilizeazvolume de aer variabile intre aerul atmosferic si aerul alveolar.

    * &olumul curent +&, *volum de aer ventilat in conditii de repaus, cu participarea exclusiva a muschilor inspiratori, prin trecerea sistemului toraco pulmonar din pozitia expiratorie de repaus in pozitia inspiratorie de repaus7aloarea sa medie este %"" ml din care numai 0@ 2@%"mlA ajung in terde schimb alveolar, restul ramanand in spatiul mort anatomic din cailerespiratorii

    * &olum inspirator de rezerva +&IR *volum de aer patruns in plamani intimpul unei inspiratii fortate, cu valori intre !%""- """ ml aer.* ,apacitatea inspiratorie este suma dintre 7( si 7)3 * &olumul e"pirator de rezervaeste volumul de aer expulzat din plamani prin

    trecerea de la pozitia expiratorie de repaus la cea de expir maxim si este daproximativ ! "" ml.

    * ,apacitatea vitala +,& este volumul maxim de aer ce poate fi ventilat intr-o respiratie de maxima amplitudine si are o valoare de @%""-@/"" ml cu mvariatii legate de sex, varsta, conditie fizica, efort.

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    16/44

    * ,& &, / &IR / &ER

    #OLU$E SI CAPACITATI PUL$ONARE

    * Spirometria este metoda care permite masurarea volumelor si capacitatilor pulmonare cu exceptia volumului rezudual care se determina prin pletismografie sau prin tehnica dilutiilor gzelor inerte 2heliu, azotA.

    * &olumul rezidual +&Reste volumul de aer ramas in plamani dupa oexpiratie fortata, reprezentand in medie ! ""-!@"" ml. Se afla la nivelul zonede schimb alveolo-capilar. 6re rol de tampon intre fractiile ventilate siteritoriul alveolo-capilar, impiedicand variatiile bruste ale concentratiei si

    presiunilor partiale ale si ( si asigurand caracterul continuu alschimburilor gazoase alveolo-capilare.

    * ,apacitatea reziduala functionala +,R0 reprezinta suma dintre 73 si 713si este in medie de %""- /"" ml.

    * ,apacitatea pulmonara totala +,PT este data de suma dintre 7(B 7)3B713B 73 si variaza intre ?/oo-%"""ml aer.

    * ,oeficientul de ventilatieeste dat de raportul dintre 7(, care participaefectiv la schimburile gazoase 2@%" mlA si (7. 7aloarea sa este de !"-! ', cufiecare respiratie, innoindu-se a D-a parte din aerul alveolar total.

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    17/44

    #OLU$E SI (E)ITE RESPIRATORII

    * &olumul e"pirator ma"im pe secunda +&E(SA este volumul de aer expiratin prima secunda a unui inspir fortat ce urmeaza unui inspir fortat si reprezintnormal D"-/"' din (7 2 /""-@""" mlA. 715S depinde de,& , fortamusculara si permeabilitatea cailor respiratorii

    * Indicele Tiffeneneau2indicele de permeabilitate bronsicaA este raportul dintre(7 si 715Ssi are valori normale intre ".D-"./.Eebitele respiratorii se calculeaza raportand volumele de aer ventilate la unitatea

    de timp.

    * 1ebitul respirator +1R +ventilatorse calculeaza inmultind valoareavolumului curent cu cea a frecventei respiratorii.7alorile medii, in repaus, laadult, sunt cuprinse intre >-/ l0min, ajungand in efort la @"-?" l0min.

    * 1ebitul ventilator ma"im +1&(A se calculeaza in functie de volumul de aerventilat cu amplitudine maxima timp de !"-!% sec, raportat insa la un minut.

    * 0recventa respiratorie +0Rnormala la adult, in repaus este23-24 respiratii0min, ajungand in effort la ?% resp.0min. &a nou nascuti 3 F @"->resp.0min iar la copiii mici, "-?" resp.0min.

    S,5I(6URI 7A8OASE LA 'I&EL AL&EOLO-,APILAR

    * Se desfasoara in conformitate cu legile fizice ale difuziunii.

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    18/44

    * Eifuziunea Gi ( F procesul prin care se finalizeaz8 respiraHia extern8.* Se realizeaz8 la nivelul membranei alveolo-capilare 256(A p9n8 la

    echilibrarea concentraHiei respectiv a presiunilor partiale ale celor doua gantre cele compartimente 2alveol8 Gi capilarele pulmonareA

    * 56( F totalitatea structurilor pe care le traverseaz8 gazele respiratorii dinsprealveole spre eritrocite Gi invers

    S,5I(6URI 7A8OASE LA 'I&EL AL&EOLO-,APILAR

    Procesul difuziunii gazelor prin 56( n unitatea de timp depinde de:

    *. propriet8Hile fizico-chimice ale gazului; #. caracteristicile membranei alveolo-capilare;

    +. gradientul de presiune parHial8 a gazului de o parte Gi de alta a membranei

    *+Propriet# ile fizico-c9imice ale $azului

    Coeficientul de solubilitate al gazului n plasm8 2la @DI(A este:

    * pentru F "," ? ml gaz0ml;* pentru ( F ",%> ml gaz0ml.( este de " de ori mai difuzibil dec9t , datorit8 marii lui solubilit8Hi.

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    19/44

    S,5I(6URI 7A8OASE LA 'I&EL AL&EOLO-,APILAR

    ,+ ,aracteristicile membranei alveolo-capilare

    a) Jrosimea membranei - ",!-! Km 3ata difuziuniifiind invers proporHional8 cugrosimea membranei.

    * 1x. n fibroze pulmonare se produc ngroG8ri ale unor zone din membranaalveolo-capilar8.

    b) 58rimea suprafeHei membranei respiratorii=

    - 6lveolele pulmonare 2aprox. @"" milioaneA realizeaz8 o suprafaH8 total8 amembranei de D" m 2 ntre %" Gi !"" m A.

    * 3ata difuziunii prin membrana alveolo-capilar8 este direct proporHional8 cusuprafaHa funcHional8 a membranei

    * 1x. n emfizemul pulmonar, datorit8 distrugerii pereHilor alveolari, suprafaHrespiratorie scade considerabil

    cAStructura chimic8 a membranei- gazele respiratorii sunt foarte solubile n lipidGi difuzeaz8 cu uGurinH8 prin membranele celulare

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    20/44

    S,5I(6URILE 7A8OASE LA 'I&ELUL (E(6RA'EI AL&EOLO-,APILARE

    S,5I(6URI 7A8OASE LA 'I&ELUL (E(6RA'EI AL&EOLO-,APILARE

    S,5I(6U RILE 7A8O ASE PE'TRU O3

    * &a nivelul pl8m9nilor difuziunea se realizeaz8 dinspre aerul alveolar spres9ngele venos din capilarele pulmonare.

    * Saturarea s9ngelui capilar cu se face rapid, n ",@ s.* impul de difuziune este mai mic dec9t timpul de circulaHie a s9ngelui n

    sectorul pulmonar 2",D secA, asigur9ndu-se astfel oxigenarea complet8 as9ngelui.

    * xigenarea s9ngelui estein proportie de LD,%',fapt determinat de :- inegalitatea aer8rii alveolelor,- contaminarea s9ngelui oxigenat din venele pulmonare cu cel venos din venele bronGice

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    21/44

    S,5I(6U RILE 7A8O ASE PE'TRU ,O3

    * Eifuziunea ( se realizeaz8 dinspre s9ngele venos din capilare spre aerulalveolar.

    * Se face cu o vitez8 de % ori mai mare ca a -ului, nc9t se poate considerc8 are loc instantaneu.

    *EeGiM P( este redusa 2> mm gA, schimbul gazos este facilitat desolubilitatea mare a ( .

    * impul de contact al s9ngelui din capilarele pulmonare cu zona de schimbgazos este de ",D sec n repaus. EeGi n efort scade la ",@ sec, este suficien pentru egalizarea presiunilor parHiale.

    ,APA,ITATEA 1E 1I0U8IU'E

    F volumul de gaz 2mlA care difuzeaz8 prin 56(, n fiecare minut, la o diferenH8 presiune de ! mm g 2",!@@ NPa)

    * se poate determina aplicand &egea lui icN: volumul de gaz care difuzeaz8n unitatea de timp se poate calcula cu relaHia:* 7 F 6 x E x 2P!-P A 0 J

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    22/44

    * 7 F volumul gazului difuzat n unitatea de timp;6 F aria de difuziune;E F constanta de difuziune;

    * P! Gi P F presiunile parHiale de o parte Gi de alta a membranei;* J F grosimea stratului difuzat.

    ,APA,ITATEA 1E 1I0U8IU'E PE'TRU O3+1LO3

    * E& F 7 0 2P! = P A* 7 F consumul de oxigen;* P! - P FM P n alveole 2P!A Gi capilarele pulmonare 2P A.

    * E& n repaus F este de ! ml0min0mm g.* &a un consum de oxigen de %" ml0min ar fi suficient8 oM P de ! mm g.* EarM PF>" mm g condiHiile de schimb sunt optimale.

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    23/44

    * E& n efortul fizic intens:Ode -@ ori 2@"->" ml0min0mm gA - datoritdeschiderii suplimentare de capilare Pulmonare difuziunea p9n8 la @-?litri 0minut.

    ,APA,ITATEA 1E 1I0U8IU'E PE'TRU ,O3

    *(oeficientul de difuzie al ( este de " de ori mai mare ca al

    E&( : n repaus - ?%" ml0min0mm g;

    * n efort - p9n8 la ! "" ml0min0mm g.* Pentru eliminarea a ""ml0min ( n repaus, ar fi suficientM PF! mm g.

    * MPF> mm g asigur8 condiHii optimale de schimb gazos

    1I0U8IU'EA 7A8ELORLA 'I&EL TISULAR

    * Schimburile gazoase la nivel tisular se desf8Goar8 prin

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    24/44

    peretele capilar, lichidul interstiHial Gi membrana celular8 asigur and la nivel tisular:

    - aportul de necesar metabolismului celular

    - eliminarea ( rezultat din procesele metabolice.

    * 3espiraHia tisular8 cuprinde dou8 procese funcHionale:!.procese fizice de difuziune a gazelor respiratorii determinate de gradientul de

    presiune parHial8 din sectoarele capilar, interstiHial Gi celular;

    .respiraHia celular8 = reacHii chimice oxido-reduc8toare cuplate cu fosforil8rioxidative eliberatoare de energie.

    1I0U8IU'EA O3 LA 'I&EL TISULAR

    * este determinat8 dediferen ele de presiune par ial#:- n s9ngele capilarului arterial P F L% mm g;

    - n lichidul interstiHial P F ?" mm g;

    - la nivel intracelular: P F @ mm g 2% - ?"A;

    - la nivelul crestelor mitocondriale F ! mm g.

    difuziunea rapid8 din capilare spre celule

    * 3ata difuziunii depinde de:

    * viteza de transport a din s9nge spre Hesuturi* timpul de tranzit;

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    25/44

    * m8rimea suprafeHei traversate de oxigen prin difuziune, care creGte cu num8rulde capilare perfuzate;

    - intensitatea proceselor metabolice celulare ce utilizeaz8 .

    1I0U8IU'EA O3 LA 'I&EL TISULAR

    * 1cuaHia de difuziune care se aplic8 Hesuturilor periferice :7 F E x 6 x 2P cQ - P tQA 0 &

    Rnde: P cQ F presiunea parHial8 a n capilar;

    P tQ F presiunea parHial8 a n Hesut;

    &F distanHa ntre capilar Gi mitocondrie.

    * 1x. la nivelul 7S, unde distanHa ntre dou8 capilare vecine %K m,moleculele trebuie s8 str8bat8 prin difuziune !@Km. de !" ori mai maredec9t 56( un timp de difuziune mai lung.

    - distanHa ntre capilarele din cortexul cerebral @>K m,

    - distanHa ntre capilarele din muGchiul scheletic /"K m

    1I0U8IU'EA O3 LA 'I&EL TISULAR (alea cea mai eficient8 de a mbun8t8Hi alimentarea cu a Hesuturilor F

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    26/44

    * T distanHei de difuziune prin recrutarea mai multor capilare.* n efortul fizic, c9nd aportul de trebuie s8 creasc8 n muGchii

    scheletici,num8rul capilarelor deschise creGte de cca trei ori.

    * (antitatea de extras8 din s9nge difer8 n funcHie de tipul de Hesut. 1xtraceste maxim8 n miocard, unde apare cea mai mare diferenH8 arterio-venoas8.

    1I0U8IU'EA ,O3 LA 'I&EL TISULAR

    ( rezultat din metabolismul celular determina la nivel:

    Ucelular Gi interstiHial o P( F ?% - ?> mm g

    Uin s9ngele arterial o P( F ?" mm g.

    EeGi MP F %-> mm g, difuziunea ( se face foarte rapid, datorit8 marii salesolubilit8Hi.

    - P( este determinat8 de intensitatea proceselor tisulare Gi de fluxul sanguin.

    * 1x. n cazul unui debit sanguin sc8zut, procesemetabolice intense vor induce creGterea P( .

    ,OE0I,IE'TUL RESPIRATOR +,R

    * ,oeficientul respirator +,R Raportul :ntre ,O3 eliberat ;i O3consumat &,O3 < &O3

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    27/44

    Rnde:

    * 7 F consumul de 2ml0minA;

    * 7( F ( eliberat 2ml0minA* =n condi ii de repaus> ,R 3??

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    28/44

    /01$ 23 $%I'5/232I

    8n s9nge "2 este transportat sub2 forme:$. ")1 *I "'4 /; I I3

    * -'egea lui !E0)

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    29/44

    - o grupare prostetic= - hemul

    - lan? proteic.

    F lobina - este format= din + lan?uri polipeptidice:

    $ pereche lan?uri6 7 * pereche lan?uri8 ,9 , sau; .

    * 'a adult !b $ ( 6 #8 #) 7 !b 2 ( 6 # #)* 'a f=t Ci la nou-n=scut - !b (6 #9 #).

    /01$ 23 $%I'5/232I

    * !emul-nucleu tetrapirolic ce con?ine fier legat de atomii de azot prinpatru valen?e.- prin a -a valen?= e2G este legat la molecula proteic=

    - a H-a r=m9ne disponibil= pentru legarea oxigenului

    /01$ 23 $%I'5/232I

    * )eac?ia !b cu "2 are loc rapid(6,6$ s#* iecare din cei + atomi de e2G ai grup=rilor hem put9nd fixacate omolecul= de"2

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    30/44

    * )eac?ia f=r= interven?ia vreunui mecanism enzimatic

    f=r= modificarea valen?ei e2G o oxigenare

    /01$ 23 $%I'5/232I

    * ixarea Ci eliberarea "2 de pe molecula de !b, au loc succesiv.* F finitatea >ntre !b"2 Ci "2 este superioar= celei >ntre !b Ci "2, iar

    afinitatea celui de al +-lea hem este de $2 ori mai mare fa?= deprimul.

    * 8n cursul transportului oxigenului au loc urm=toarele reac?ii:

    * 'a nivelul pl=m9nilor:eliberarea 3"2 din carb!b: "2 G !b3"2 !b"2 G 3"2eliberarea protonilor (!G#: "2 G !!b !b"2 G !G

    fixarea "2 pe !b%eliberarea 2,J *P : "2 G !b*P !b"2 G *P

    /01$ 23 $%I'5/232I

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    31/44

    * 'a nivelul ?esuturilor:eliberarea "2 cu reconstituirea pun?ilor saline%fixarea 3"2 cu formarea carbama?ilor 3"2 G !b"2 !b3"2 G "2

    captarea de c=tre !b a protonilor: !G G !b"2 !!b G "2fixarea 2,J *P : *P G !b"2 !b*P G "2

    /01$ 23 $%I'5/232I

    * 3apacitatea de oxigenare a s9ngelui volumul maxim "2 ce poate fi fixat de $g !b $,J+ ml "2

    F3oncentra?ia medie a !b >n s9nge $ g5dl $ x $,J+ 26 ml "25dl (266 ml5litru#

    de K6 ori mai mult dec9t "2 dizolvat fizic.

    * actorii care influen?eaz= cap. de oxigenare a s9ngelui:Frespira?ia - asigur= P"2 alveolar de $66 mm!g%

    Ffactori care regleaz= concentra?ia de !b L e alim., vit.D$2, eritropoietina

    * atura?ia cu "2 a s9ngelui BK, A >n s9ngele arterial K A >n s9ngele venos.

    * F*iferen?a arteriovenoas= diferen?a >ntre cantitatea total= de "2(solvit Ci combinat cu !b# din s9ngele arterial Cicel venos

    >n repaus ml5dl%

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    32/44

    < >n efort $ ml5dl

    Transportu% dio-idu%ui de carbon

    * 1e masura ce C$# difuzeaza din tesuturi si intra in plasma se dizolvarepede. In urma reactiei cu apa formeaza acid carbonic (= #C$ +), o calemajora de a genera =C$ +- .

    * In sange C$ # este transportat

    * in hematii in principal sub forma de bicarbonati (=C$ +-), si intr-omasura mai mica in forma dizolvata precum si sub forma de carbaminohemoglobina .

    * In plasma e ista in forma de bicarbonati, in forma dizolvata si combinatcu proteinele plasmatice sub forma de compusi carbaminici.

    * formarea bicarbonatilor depinde de prezenta sau absenta anhidrazeicarbonice.

    Transportu% dio-idu%ui de carbon

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    33/44

    * In plasma in absenta anhidrazei carbonice reactia dintre C$# si =#$se desfasoara lent.

    * In hematii insa in prezenta anhidrazei reactia se desfasoara rapid sipe masura ce bicarbonatii se formeaza acestea difuzeaza in afarahematiei la schimb cu ionul de clor care patrunde din plasma inhematii, mentinand astfel echilibrul osmotic.

    * eactia chimica este reversibila si se poate deplasa spre dreapta cuformarea unor cantitati crescute de bicarbonati cand tesuturilegenereaza o cantita>te crescuta de C$# sau se poate deplasa sprestanga cand mai mult C$# este e pirat, rezultand formarea unorcantitati reduse de bicarbonati.

    * Ionii liberi de hidrogen sunt rapid tamponati in interiorul hematiilor prinlegarea de =gb. amponarea ioilor de hidrogen este critica pentrumentinerea reactiei in directia producerii de =C$ +- Cantitati crescutede = 7 liber (p= redus) va deplasa reactia spre stanga, formandu-secantitati reduse de bicarbonati.

    3ontrolul form8riiGi eliber 8rii 3" 2 de pe !b

    este influenat de gradul de oxigenare al !b

    (efect Douglas-Haldane):

    - la Hesuturi : elib. " 2 de pe !b favorizeaz8 fixarea 3" 2

    : fixarea 3" 2 se face uGor datorit8 p" 2 Gi a p!-ului mai acid.- la pl8m9ni : " 2 determin8 eliberarea 3" 2 din !b3" 2

    : cedarea 3" 2 este determinat8 de p" 2 Gi p! ceva maialcalin

    Curba de disociere-fixare a COCurba de disociere-fixare a CO 22 ::

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    34/44

    * reflect8 corela ia dintre 3"2 total s9nge i p3"2* saturaHia n " 2 a !b influenHeaz8 p3" 2 .* creGterea progresiv8 a p3" 2 cre terea cantit8 ii de 3" 2 transportat8

    (nu atinge platou# nu exist8 pct. de saturaHie%

    REGLAREA #ENTILATIEI

    * 1roces automat, ritmic, aflat sub controlulmultiplor centrii din 0/C.

    * 4ona principal? generatoare a ritmuluirespirator L re?ea neuronal=.

    * Componentele sistemului de control- 0enzori: centrali, periferici.

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    35/44

    - Centrii: din trunchi cerebral, sistem limbic, scoar?=.

    - 5fectori: mu@chii respiratori

    ,E'TRII RESPIRATORI6UL6ARI

    * 7rup respirator dorsalLocalizare

    - nc. tractului solitar +'TS-nc.subst. reticulat# +nc.pre6BT8I'7ER

    * Structur# 'TS-neuroni senzitivi aferen e

    -interneuroni eferen e

    -neuroni premotori

    * 0unc ia 'TS- senzitiv# - de inte$rare

    - motorie

    - ritmicitate

    ,E'TRII RESPIRATORI6UL6ARI

    7rup respirator ventral

    &ocalizare - toat8 lungimea bulbului

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    36/44

    Structur8:

    !. p.rostral8- nc. 6mbiguu, cu funcHie:

    -expiratorie, inspiratorie

    -n.m. cu eferenHe spre p. caudal8

    . p.intermediar8 - inspiratorie, expiratorie

    - n.m. cu eferenHe 2)V,V spre c.r.sup.A

    cu rol n generarea ritmului resp.

    @. p.caudal8 = nc. retroambiguu

    expiratorie- n.pm. pt. mm. exp. accesorii-intercostali int., abdominali

    ,E'TRII RESPIRATORIPO'TI'I

    ,entrul pneumota"ic

    * Rol>-control durat# inspir

    - stimul puternic - durata inspir ?*@ sec

    - stimul slab durata - inspir @ sec

    - control frecven a resp. +C-@ D?-@?

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    37/44

    * ctivitatea automat8 a centrilor respiratori primari este controlat8 decentrii accesori pontini i prin aferenele de la c8ile respiratorii i pl8m9ni.

    * Centrul apneustic exercit8 influene stimulatoare, tonice, continueasupra neuronilor inspiratori* Centrul pneumotaxic genereaz8 impulsuri inhibitorii spre centrulinspirator sau apneustic, sau desc8rcarea de impulsuri excitatorii asupra

    neuroniror expiratori

    - controleaz8 ritmul respirator

    - regleaz8 durata inspirului- previne suprainflarea pl8m9nului

    - regleaz8 amplitudinea respira iei

    * stimuli pneumotaxiciO respira ie frecvent8 * stimuli pneumotaxiciT O durata inspira iei,T frecvena respiratorie

    ,E'TRII RESPIRATORIPO'TI'I

    ,entrul apneustic

    Rol>

    - :nt%rzie sFitc9- offG-ul semnalului

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    38/44

    inspirator +:n ramp# H

    - :mpreun# cu c.pneumota"ic controleaz# durata inspirului

    ,E'TRII RESPIRATORI

    5ecanisme ale ritmicit8Hii

    * 1ropr. intrinseci ale membranei neuronale* Canale de A7 - curent tranzitoriu de tip -r8spuns nt9rziat dup8 hiperpolarizare Gi

    depolarizare

    - iper-polarizarea favorizeaz8 activarea curenBilor de tip

    - depolarizarea consecutiv8 inactiveaz8 tranzit. curenBii de tip

    ,E'TRII RESPIRATORI

    'eurotransmi #tori

    * %utamat TR.

    * NA* serotonin#

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    39/44

    * GA)A* (A* SP* CR.* Endor&ine

    * En/e&a%ine* Ach

    ,E'TRII RESPIRATORI SUPERIORI

    ,one"iuni cu al i centrii nervo;iW ipotalamus = termoreglare

    W Sistem limbic = integrare psihocomportamental8

    W ScoarH8 = apnee prelungit8 2copiiA

    W (entrul deglutiHiei din tr.cerebral

    Rol>

    -5oduleaza activitatea centrilor primari bulbari si pontini.

    -Permit,limitat insa, controlul voluntar al frecventei si profunzimei respiratiei intimpul efortului fizic al vorbirii, rasului, plansului, tusei, stranutului,deglutitiei, cantatului cu instrumente muzicale sau voce etc. ca si adaptarea laschimbarile temperaturii ambiante

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    40/44

    REGLAREA #ENTILATIEI0RECEPTORI

    ,9emoreceptori periferici

    Localizare>

    * corpusculii carotidieni +'. I)

    * corpusculii aortici +'. )Particularit# i morfofunc ionale

    -$reutate 3-m$

    -iri$a ie 3?" $reutateaH D?" creier

    -e"trac ie O3 - J

    -rata metabolic# 3-C" creier

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    41/44

    REGLAREA #ENTILATIEI0RECEPTORI

    Structura chemoreceptori

    * ,elule tip IOri$ine- neuroectodermic#.

    ,aracteristici func ionale>

    * inervate senzitiv bidirec ional-+I) H* prezint# canale voltaK-dependente* prin depolarizare $enereaz# PAH* elibereaz# neurotransmi #tori> Ac9* 1A* 'A* S P* met-en efalin#* comunic# prin Konc iuni $apH* inerva ie simpatic# pre$an$lionar#

    * Ce%u%e tip II* Ce%u%e de sus1inere 2c+ %ia%e3+

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    42/44

    REGLAREA #ENTILATIEI0RECEPTORI

    REGLAREA #ENTILATIEI0RECEPTORI

    Stimuli ai celulelor de tip I

    W5ipo"ia

    W5ipercapnia

    WAcidoza

    W,oncentra ia M/

    * 7radul e"trac iei de o"i$enREGLAREA #ENTILATIEI0RECEPTORI

    * (ecanism de stimulare* receptorul-J -cel. tip I

    * stimul>- 9ipo"ia- 9ipercapnia

    - p5 +acidoza

    * efect> - blocarea canalelor de M/ - depolarizare - PA

    - desc9iderea canalelor de ,a3/

    - eliberarea 'T

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    43/44

    -cre;terea ratei desc#rc#rilor PA

    REGLAREA #ENTILATIEI0RECEPTORI

    REGLAREA #ENTILATIEI0RECEPTORI

    Chemoreceptori centra%i

    Aria c9emosenzitiv#- neuroni situa i :n>

    * zona e"tern# ventrolateral# bulbar#* rafeul bulbar* locus ceruleus* nc.tract solitar

    * 9ipotalamus-varia ia sensibilit# ii fat# de ,?3-9ipercapneea cronic# -narcoza ,O

    (ecanism de stimulare

    * Acidoza respiratorie* Acidoza metabolic#* 6ariera 9emato-encefalic#

  • 8/13/2019 CURS 9 Fiziologia Respiratiei

    44/44

    * Efectul cronic al P,O 3* Sisteme de tampon din L,R ;i LE,

    REGLAREA #ENTILATIEI0RECEPTORI