Anatomia aparatului respirator

Segmentele aparatului respirator: cavitatea nazala, faringe, laringe, trahee i bronhii principale doua cate una pentru fiecare plaman de la care prin ramificatie isi micsoreaza calibrul si se transforma in bronhii mijlocii si mici (bronhiole), alveole pulmonare.

Cavitatea nazal este delimitat de oasele feei (maxilare) i ale bazei craniului. Comunic cu sinusurile paranazale i este divizat de septul nazal n 2 fose nazale. Fosele nazale reprezint segmentul initial al cilor respiratorii si totodat segmentul periferic al analizatorului olfactiv. Comunic cu exteriorul prin narine, iar cu rinofaringele prin coane. Pe peretele lateral al fosei se afl cornetele nazale, 3 lame osoase nvelite in tesut bogat vascularizat. Fosele sunt tapetate de mucoasa nazal (pituitara).Principalele functii ale foselor sunt:- functia respiratorie realiznd nclzirea, purificarea si umidifierea aerului inspirat.- functia olfactiv- functia de aprare antiinfectioas se realizeaz prin covorul muco-ciliar si mucusul ce curata mucoasa, reflexul de strnut ce expulzeaz impuritatile ptrunse odat cu aerul si prin secretia de imunglobuline, lizozim, interferon, etc.- functia fonatorie fosele sunt o cavitate rezonatoare pentru sunetul fundamental emis de laringe.Sinusurile sunt cavitati anexe ale foselor nazale, tapetate de o continuare a mucoasei acestora. Sunt patru perechi: sinusuri maxilare, frontale, etmoidale si sfenoidale. Comunic cu fosele nazale prin intermediul unor canale ce se deschid pe peretele lateral al fosei.

Faringele este segmentul comun cilor respiratorii si digestive. Este asezat posterior de fosele nazale si cavitatea bucal si se continu cu laringele si esofagul. Are 3 portiuni:- rinofaringele comunic cu fosele nazale prin coane si cu urechea medie prin trompa lui Eustachio; pe peretele superior se afla amigdala faringian.- orofaringele comunic cu cavitatea bucal prin istmul gtului; pe peretii laterali gazduieste amigdalele palatine.- hipofaringele este segmentul inferior ce comunica anterior cu laringele si posterior cu esofagul.Peretele faringian este alctuit din 4 tunici: adventicea, tunica muscular cu muschii ridicatori si constrictori ai faringelui, tunica fibroas (scheletul faringelui) si tunica mucoas ce este continuarea mucoasei bucale.

Laringele este un organ cu dublu rol respirator si fonator, asezat ntre faringe si trahee, situat pe linia median n regiunea cervical anterioara. Ca structur, laringele are un schelet cartilaginos format din 3 cartilaje neperechi: tiroid, cricoid si epiglota si 3 cartilaje perechi: aritenoizii, cartilajele corniculate si cuneiforme, unite ntre ele prin articulatii, ligamente si membrane. Pe acest schelet se insera musculatura laringelui. Cavitatea laringian are forma de clepsidr, este acoperit de mucoas de tip respirator fiind mpartit de corzile vocale n 3 etaje:- etajul supraglotic: epiglota si benzile ventriculare (falsele corzi vocale)- etajul glotic: spatiul cuprins ntre corzile vocale- etajul subglotic: aflat sub corzile vocale, ce se continu cu traheea.Functiile laringelui:- functia respiratorie- functia fonatorie: laringele produce sunetul fundamental al vorbirii.- functia de aprare a cilor respiratorii se realizeaz prin reflexul de tuse si prin nchiderea laringelui in timpul deglutitei.- functia de fixare toracic util n eforturile fizice.- functia reflex: lezarea chimic sau mecanic a laringelui declanseaz bradicardie, aritmii si chiar stop cardiac.

Traheea este un conduct fibro-cartilaginos, alctuit din 20 de inele cartilaginoase incomplete unite intre ele, acoperite de mucoas la interior. Are 2 segmente: cervical si toracic. Ea continu laringele, si se bifurc dnd nastere bronhiilor principale. Se situeaz in mediastinul anterior n fata esofagului.

Bronhiile principale au aceeasi structura ca si traheea si se ntind pn la nivelul hilului plmnilor unde se ramific n bronhii lobare.

PLMNII sunt organele principale ale aparatului respirator, realiznd schimbul de gaze (O2 si CO2) ntre aerul atmosferic si snge. Sunt asezati n cavitatea toracic, fiind separati de mediastin spatiu ce gzduieste inima, vasele mari, traheea, esofagul, timusul, canalul toracic, nervii vagi si frenici.Fiecrui plmn i se descriu:- vrful aflat n dreptul fosei supraclaviculare, depsind clavicula si prima coast;- baza este larg si se sprijin pe diafragm;- fata costala ce este n raport cu peretele toracic si- fata mediastinal ce gazduieste hilul plmnului, locul pe unde trec: bronhia principal, artera si cele 2 vene pulmonare, artera si vena bronsic, vase limfatice si nervi.Plmnul drept este mai mare dect stngul, prezentnd 2 scizuri: oblic si orizontal, ce l mpart in 3 lobi: superior, mijlociu si inferior. Plmnul stng are o scizur oblic ce l mparte n 2 lobi: superior si inferior.Lobii se mpart n segmente ce sunt unitatile anatomice si functionale ale plmnului.

Structura plmnuluiCile aeriene intrapulmonare sau arborele bronsic rezult din ramificarea bronhiilor principale dup intrarea n hil. Primele ramuri sunt bronhiile lobare ce se divid n bronhii segmentare apoi n bronhii lobulare urmate de bronhii terminale. Ultimele segmente sunt bronhiolele respiratorii, de la care pornesc canalele alveolare ce se termin cu mici vezicule alveolele pulmonare. In peretele alveolei se afl capilarele sangvine la nivelul caror se efectueaz schimburile gazoase. Acest complex ce ncepe cu bronhiola respiratorie se numeste acin pulmonar.Parenchimul pulmonar este tesutul conjunctiv aflat ntre lobulii si acinii pulmonari, ce asigur elasticitatea plmnului.

Fiziologia aparatului respirator

Respiratia este o functie complexa care presupune mai multe etape strans corelate intr-o stricta succesiune:1. Etapa pulmonara difuziunea si schimbul de gaze respiratorii la nivelul membranei alveolo-capilare2. Etapa sangvina transportul gazelor respiratorii in sange3. Etapa tisulara schimbul de gaze intre sangele capilar si celule (respiratia celulara).

1. Etapa pulmonaraLa nivelul plamanilor are loc in permanenta un schimb de gaze intre aerul din alveole si gazele dizolvate in sangele venos ce ajunge la acest nivel pe calea vaselor capilare ale micii circulatii. In cadrul acestui schimb, oxigenul trece din aerul alveolar in sangele venos, iar dioxidul de carbon aflat in exces in sangele venos, trece in aerul alveolar.Schimbul de gaze se realizeaza la nivelul membranei alveolo-capilare, prin procesul de difuziune. Membrana alveolo-capilara (respiratorie) este alcatuita de la exterior la interior, din: Endoteliul capilar; Interstiiul pulmonar; Epiteliul alveolar; Surfactant ( lichid tensioactiv )Acest proces defineste tendinta moleculelor unui gaz de a se deplasa dintr-o zona in care concentratia lui este mai mare spre o zona in care concentratia este mai mica pana in momentul in care concentratia gazului se uniformizeaza in ambele zone. In consecinta, procesul de difuziune al unui gaz va avea loc doar in conditiile in care exista o diferenta de presiune, iar sensul procesului va fi intotdeauna orientat dinspre zona cu presiune mare catre zona cu presiune mica.Intre presiunea partiala a gazelor din aerul alveolar si presiunile gazelor dizolvate in sangele venos, se realizeaza un gradient de presiune astfel orientat, incat impune difuziunea O2 dinspre aerul alveolar catre sangele venos si a CO2 dispre sangele venos catre aerul alveolar. Ca urmare, in sangele capilarelor presiunea partiala a oxigenului creste, iar aceea a dioxidului de carbon va scadea. Procesul poarta numele de arteriolizarea sangelui (hematoza pulmonara) venos din capilare.Sangele arterial se reintoarce pe calea venelor pulmonare catre atriul stang de unde este pompat in marea circulatie.Suprafata de difuziune este reprezentata de marimea suprafetei prin care aerul vine in contact cu membrana alveolo-capilara. La persoanele adulte suprafara membranei alveolo-capilare, la nivelul careia are loc procesul de difuziune, este de aproximativ 80 mp. Pe aceasta suprafata se raspandesc cei aproximativ 160 ml sange aflati la un moment dat in plaman, ceea ce faciliteaza mult difuziunea.Grosimea membranei respiratorii este foarte mica (in jur de 0,5 ) si favorizeaza procesul de difuziune.Coeficientul de difuziune al CO2 este de 20 de ori mai mare ca cel al O2 ce explica vitezele de difuziune practic egale pentru cele doua gaze, in ciuda gradientelor de presiune diferite O2 ( 100-40=60 mm); CO2 (47-40=7 mm).Dupa ce traverseaza membrana respiratorie, moleculele de oxigen ajung in sange care il transporta la nivel tisular.Dioxidul de carbon care este rezultatul final al proceselor oxidative celulare este transportat de sange la nivelul alveolelor pulmonare.2. Etapa sangvinaIn sange gazele respiratorii sunt transportate sub diferite forme. Transportul oxigenului Oxigenul este transportat in sange sub doua forme: 2,5% dizolvat in plasma si 97,5% sub forma de oxihemoglobina(HbO2).Hemoglobina este din punct de vedere chimic o heteroproteina care are molecula formata dintr-o grupare proteica globina si o grupare neproteica hem. Globina este alcatuita din patru lanturi polipeptidice (2 alfa si 2 beta). De fiecare lant se leaga cate o grupare hem. Fiecare grupare hem prezinta in centru un atom de fier bivalent(Fe2+). Hemoglobina formeaza cu gazele respiratorii (oxigen si dioxid de carbon) combinatii labile. Oxigenul se leaga de atomul de Fe2+ al gruparii hem formand oxihemoglobina, iar dioxidul de carbon se leaga de gruparile amino ale globinei, formand carbohemoglobina.Transportul dioxidului de carbonDioxidul de carbon este transportat in sange in diferite forme: 7% dizolvat in plasma 93% combinatii, reprezentate de :- 23% carbohemoglobina ( in eritrocite)- 70% bicarbonati ( 60% bicarbonat de sodiu; 10% bicarbonat de potasiu)Atat in plasma cat si in eritrocite, CO2, sub actiunea anhidrazei carbonice, se hidrateaza rezultand H2CO3 (acidul carbonic), care disociaza rapid eliberand anionul bicarbonic(HCO3 -) care se combina cu K+ in eritrocite si cu Na+ in plasma formand bicarbonati.

3. Etapa tisularaReprezinta totalitatea proceselor prin care: Oxigenul tranportat in sange este cedat la nivelul capilarelor din tesuturi, catre sistemele enzimatice celulare unde este utilizat Dioxidul de carbon este produs in celule ca urmare a proceselor metabolice.Difuziunea gazelor prin endoteliul capilar si prin membranele celulare, depinde in afara factorilor care conditioneaza difuziunea gazelor la nivelul plamanilor si de temperatura si de pH.Oxigenul trece dinspre sange spre tesuturi, de la o presiune partiala de 97 mm Hg la o presiune partiala de 40 mm Hg. Oxigenul este utilizat de celule in procesul respiratiei celulare (oxidarea subtantelor organice).Dioxidul de carbon, care este rezultatul final al proceselor oxidative celulare (tisulare), difuzeaza din celule in capilare de la o presiune partiala de 47 mm Hg tisular la o presiune partiala de 40 mm Hh in sangele capilar.

3