Resp 1 fiziologie

of 71/71
FIZIOLOGIA APARATULUI RESPIRATOR Curs 1
  • date post

    16-Jun-2015
  • Category

    Documents

  • view

    3.407
  • download

    20

Embed Size (px)

Transcript of Resp 1 fiziologie

FIZIOLOGIA APARATULUI RESPIRATOR Curs 1

ORGANIZAREA FUNCIONAL A RESPIRAIEIRespiraia = funcia prin care se realizeaz schimbul de O2 i CO2 al organismului cu mediul nconjurtor i se asigur homeostazia gazoas la nivel tisular. respiraia extern sau pulmonar respiraia intern sau celular Respiraia pulmonar = funcia prin care se realizeaz mobilizarea aerului din atmosfer n plmni i din plmni n atmosfer, precum i schimburile gazoase dintre aerul alveolar i sngele din capilarele pulmonare.

3 procese: ventilaia pulmonar; perfuzia cu snge a capilarelor pulmonare; difuziunea gazelor prin membrana alveolocapilar

FIZIOLOGIA CILOR RESPIRATORII3 componente: cile respiratorii - sistem de conducte aerifere; esutul pulmonar - sistem de transfer al gazelor respiratorii; sistemul toraco-pulmonar - sistem mecanic de pomp. n funcie de dimensiuni i caracteristicile funcionale - 3 zone: cile aerifere superioare cile aerifere inferioare: - centrale - periferice

cile aerifere superioare nazo-buco-faringiene, pn la glot; cile aerifere inferioare centrale - laringo-traheobronice, pn la bronhiile cu d = 2 mm; cile aerifere inferioare periferice - bronhii cu d < 2 mm i bronhiole.e a t nec e aor e n A C l r r i f i

2

CILE RESPIRATORII SUPERIOARE

Fosele nazale - etaj respirator cornet inferior i mijlociu - etaj olfactiv cornet superior i parte sup. septului nazal Roluri: curirea aerului de particule cu d > 6 nclzirea i umectarea aerului (pe seama mucoasei nazale bine vascularizate i a glandelor acinoase cu celule mucoase i seroase) zona reflexogen a strnutului (calea af. = n.V,centru bulbar) in olfactie

CILE RESPIRATORII SUPERIOARE

Faringele - diametru 12 mm. = zona reflexogena asigura: - trecerea alimentelor spre esofag - trecerea aerului spre trahee - mucoasa prezint un bogat inel limfatic, inclusiv amigdalele palative cu rol n aprarea antibacterian (BAL).

CILE RESPIRATORII INFERIOARE CENTRALELaringele = conductul prin care aerul trece din faringe n trahee. Glota: ntre corzile vocale inf. i faa intern cartilaje aritenoide - n repaus respirator i n expir normal glota este deschis. - n inspir forat: glota este larg deschis - In vorbire: glota se micoreaz - In expir forat se poate inchide Modificrile glotei prin activitatea m. intrinseci laringe (n.X)

CILE RESPIRATORII INFERIOARE CENTRALETraheea (d = 20 mm) - se continu cu ramificaiile de tip dihotomic ale arborelui bronic. - Structura peretelui: - cartilaj n form de U( pn la broniola de 2 mm) rol: nu permite nchiderea CR; - fibre musculare netede (n completarea cartilajului), mai numeroase n cile mici riscul de bronhospasm (BC); - mucoasa prezint celule mucoase i celule epiteliale ciliate rol: clearance-ul mucociliar; - glande mucoase secret mucus.

CILE RESPIRATORII INFERIOARE PERIFERICE

Bronhiile - pn la a 10-a generaie de diviziune a arborelui bronic d= 2 mm (mai prezint cartilaj)

Bronhiile mici - cu d < 2 mm, - fara cartilaj - contractilitatea musculaturii netede mai eficient. Bronhiolele - cu d < 1 mm - sunt incluse organic n esutul pulmonar cu care se continu. Bronhiola terminal = a 3-a generaie de bronhiole. - are o puternic musculatur neted

Arborele bronic este divizat n generaii: generatiile 1-18 zona de conducere a aerului generatiile 19-24 teritoriu de schimb gazos

1-18

19 -24

TRAHEEA I BRONHIILE - structuraTunica mucoas - grosime = 70 m; cuprinde: celule cilindrice ciliate cu aprox. 200 cili/celula; prin micri ciliare mucusul este transportat pe supr. epiteliului, spre laringe;

celule caliciforme - asigur secreia de mucus; nr. n iritaii cr.

celule nedifereniate - la nivelul MB; constituie celulele de origine pentru celelalte tipuri celulare; celule de origine neuroectodermic diseminate, aparin sistemului APUD; particip la sinteza unor mediatori i hormoni locali (PG, kinine, histamin, etc.)

TRAHEEA I BRONHIILE - structura

Tunica proprie conine elastin i colagen, o reea fin de vase sanguine, limfatice i fibre nervoase ce asigur ntreinerea epiteliului. Tunica submucoas este mai bine reprezentat la nivelul prii membranoase. Are o structur lax i conine glandele submucoase. Tunica fibrocartilaginoas conine o reea dens de fibre elastice i de colagen. CA mari: antero-lateral: inel cartilaginos, n form de U. dorsal: membran fibroas es. muscular neted. Bronhii mici: inelele cartilaginoase se fragmenteaz i musculatura bronic este situat ntre acestea, n interiorul tunicii fibrocartilaginoase.

-

FILTRAREA AERODINAMIC I TRANSPORTUL MUCOCILIAR- Particulele inhalate se depun la nivelul cilor respiratorii prin precipitare, sedimentare, micare brownian - Evacuarea particulelor: prin acte reflexe ale cilor aerifere.

Precipitarea particulele mai mari de 10 m se depun n cavitatea nazal i nazofaringe. particulele ntre 2 i 10 m se depun la nivelul cilor aerifere mari. Sedimentarea are loc sub aciunea forei gravitaionale = principalul proces de depozitare pentru particule ntre 5 i 0,2 m. ncepe la nivelul bronhiilor de gen. a 4-a periferia plmnului.

Difuzia (micarea brownian) = procesul prin care se depun particule sub 0,1 m n CR periferice.

Transportul mucociliar

se realizeaz ncepnd de la bronhiolele terminale i pn la laringe. producia de mucus depinde de: - celulele caliciforme i de glandele seromucoase - celule bazale - alveolocite Mucusul = polimer MPZ (95% ap, 2-3% glicoproteine i proteine, 0,1-0,5% proteoglicani i 0,5-1% lipide); - grosime 5 m - format din dou straturi: fluidul periciliar seros; gelul fibrilo-reticular - vscos.

Transportul mucusului este asigurat de epiteliul ciliar. Fiecare cil are o micare rapid spre nainte, n ritm de 10-20/s, ce mpinge mucusul spre cile respiratorii superioare. Micrile cililor din cile respiratorii sunt astfel orientate nct stratul de mucus se deplaseaz dinspre alveole, prin cile aerifere pn n faringe ( este nghiit sau eliminat prin tuse/expectoraie). n cile respiratorii mici, v = 0,5-1 mm/min, n trahee: v = 5-20 mm/min. 90% din particulele depuse se elimin ntr- o or, 100% (epuraia complet): n 6-12 ore.

Factorii ce modific transportul mucociliar.FACTORI CILIODEPRESORI Fumul de igar SO2, NO2, O3, hiperoxie prelungit Temperaturi extreme Avitaminoza A Hipotiroidie FACTORI FAVORIZANI Adrenergice ( i ) Aminofiline Digitalice

FIZIOLOGIA ESUTULUI PULMONAROrganizare in: lobi, segmente, lobuli i acini pulmonari. plmnul drept cu 3 lobi; plmnul stng cu 2 lobi.

Plmnii conin peste 300 milioane alveole.

Organizarea funcional pulmonar cuprinde: alveolele respiratorii, tes. conjunctiv cu fibre elastice+ ramificaii vase pulmonare+bronice + terminaii nervoase.

STRUCTURA I FUNCIILE ACINULUI PULMONAR Acinul pulmonar = unitatea morfofuncional a plmnului - format din structurile ce ncep la nivelul bronhiolei respiratorii se ramific dihotomic 3 generaii i d natere canalelor alveolare. se ramific neregulat, cu treptat a dimensiunilor sacii alveolari i alveolele pulmonare. Un sac alveolar se continu cu minimum 3-4 alveole. La nivelul acinului este favorizat difuzia moleculelor de gaz: - aerul respirat vine n contact cu o suprafa respiratorie extins. - viteza aerului 1% din cea de la nivelul traheei.

Epiteliul alveolar: aezat pe MB i prezint trei tipuri celulare: celule epiteliale alveolare (alveolocite de tip I) n strat fin; pneumocitele granuloase (alveolocite de tip II) - asigur secreia surfactantului alveolar; macrofagele alveolare - aezate la suprafaa epiteliului, asigur curirea alveolelor.

FIZIOLOGIA SURFACTANTULUI ALVEOLARSurfactantul = produsul de secreie al celulelor alveolare de tip II, care tapeteaz alveolele pe toat suprafaa lor. Rol major : intervine n modificarea tensiunii superficiale locale n timpul respiraiei. Compoziie: amestec de lipide i proteine, dispuse n 3 straturi: stratul bazal - glicoproteic; stratul mijlociu - faza apoas a surfactantului, conine PL, P, MPZ; stratul superficial - are proprieti tensioactive.

1.

Funciile surfactantului: scade tensiunea superficial la suprafaa alveolelor, reducnd lucrul mecanic respirator: n repausul respirator - este de 20-25 dyne/cm; n expir - scade odat cu micorarea dimensiunilor alveolei surfactantul formeaz un strat continuu la suprafaa alveolei mpiedic colabarea alveolei; n inspir - crete la 40 dyne/cm moleculele de surfactant se disperseaz la suprafaa alveolei se opune inflaiei i evit supradistensia spaiilor aeriene

n expir

n inspir

Ts

Moleculele de surfactant se adun

Ts

s T Previne colabarea alveolar

Ts Previne hiperinflaia alveolar

Moleculele de surfactant se ndeprteaz

2.

contribuie la meninerea uscat a alveolelor, mpiedicnd filtrarea lichidelor din capilare n alveole; favorizeaz emulsionarea particulelor inhalate; dizolv i neutralizeaz poluanii gazoi; asigur curirea alveolelor prin mecanism de transport mucociliar + stimularea macrofagelor alveolare.

3.

4.

5.

Patologic: La noii nscui prematuri: raza alveolelor este mic; producia de surfactant este redus (ea crete ncepnd cu luna 6-7 de gestaie); apare sindromul de detres respiratorie: alveolele se colabeaz n expir i este necesar un lucru mecanic inspirator mult prea mare pentru a le destinde; tratament: aplicarea ventilaiei cu presiune pozitiv continu (pentru a menine deschise alveolele).

Absena surfactantului este incompatibil cu viaa. La aduli, aceste manifestri pot s apar n caz de edem pulmonar, la fumtori, dup oxigenoterapie ndelungat sau inactivarea surfactantului prin lichide de aspiraie.

FUNCIILE NERESPIRATORII ALE PLMNULUI

FONAIA. = producerea de sunete la trecerea aerului printre corzile vocale. - Vorbitul, cntatul, etc. se produc prin controlul centrilor nervoi superiori asupra musculaturii respiratorii, care direcioneaz fluxul de aer printre corzile vocale spre cavitatea bucal. MENINEREA ECHILIBRULUI ACIDO-BAZIC. - prin eliminarea excesului de CO2. - La nivelul sistemului nervos central exist receptori sensibili la concentraia CO2 din snge i LCR i ajusteaz corespunztor ventilaia pulmonar.

MECANISMUL DE APRARE PULMONAR

Condiionarea aerului atmosferic = ajustarea temperaturii i umiditii aerului ambiental la valorile organismului nainte de a ajunge la nivel alveolar. Rol: mucoasa nazal, oro i nazofaringele. Olfacia - contribuie la detectarea n aerul atmosferic a unor substane cu potenial toxic din aerul atmosferic. Filtrarea i ndeprtarea particulelor inspirate - Fosele nazale ndeprteaz particulele cu d > 10-15 m. - CA mici: sedimentare particule cu d = 0,2 - 5 m - Alveole: depunere particule cu d < 0,1 m ndeprtarea particulelor reflexe de la nivelul CA + transportul mucociliar. Mecanismul de aprare de la nivelul acinului pulmonar - macrofagele alveolare nglobeaz particulele inhalate pe care le distrug, au rol n rspunsul imun i antiinflamator.

FUNCII NERESPIRATORII ALE CIRCULAIEI PULMONARE

Rezervor al volumului sanguin total - 500-600 ml snge la adult Rolul de filtru al circulaiei pulmonare - circulaia pulmonar acioneaz ca un filtru, protejnd circulaia sistemic de particulele care pot ajunge la nivel sanguin i pot determina obstrucii arteriale, cu efecte dezastruoase la nivel cardiac i cerebral. Plmnul poate suporta aceste efecte deoarece are un numr de capilare mult mai mare dect ar fi necesar pentru realizarea schimburilor gazoase. Meninerea echilibrului fluido-coagulant - n circulaia pulmonar se sintetizeaz activatorul tisular al plasminogenului, precum i heparina. Absorbia medicamentelor - o serie de medicamente pot trece cu uurin prin membrana alveolo-capilar i difuzeaz rapid n circulaia sistemic. Este o cale de administrare utilizat frecvent pentru gaze ca halotanul sau oxidul nitric. Pe aceeai cale se pot elimina parial substane volatile din snge: alcoolul sau compui metabolici (amoniac, corpi cetonici, etc.)

FUNCIILE METABOLICE ALE PLMNULUI

Metabolismul substanelor vasoactive la nivelul endoteliul vaselor din circulaia pulmonar. - PG E1, E2, F2 , sunt complet eliminate din snge la 1trecere. - Noradrenalina este inactivat n proporie de 30%. Formarea i eliberarea substanelor cu efect local Ex. surfactantul alveolar, histamina, prostaglandine, leucotriene, factorul activator plachetar,serotonina. - se elibereaz din mastocitele pulmonare ca reacie fa de alergeni. - Pot induce bronhoconstricie, inflamaie, reflexe cardiopulmonare. Formarea i eliberarea n snge a unor mediatori de origine pulmonar Ex: BK, histamina, serotonina, heparina, PG Activarea intrapulmonar a unor substane de tip hormonal Ex. activarea angiotensinei, prin aciunea ECA

MECANICA RESPIRAIEI. FIZIOLOGIA SISTEMULUI MECANIC DE POMP RESPIRATORIE TORACOPULMONAR

Plmnii = pomp ce vehiculeaz aerul datorit alternanei ritmice a volumului cutiei toracice, de care sunt solidarizai prin intermediul pleurelor.

Buna funcionalitate a pompei ventilatorii implic: Relaiile funcionale ale sistemului mecanic toracopleuro-pulmonar; Dinamica pompei pulmonare; Volumele pulmonare, capacitile pulmonare statice i poziiile ventilatorii; Performanele pompei pulmonare.

RELAIILE FUNCIONALE ALE SISTEMULUI MECANIC TORACOPLEURO-PULMONAR

Corpul pompei are: - schelet osos rigiditate (coloana vertebral, coastele i sternul), - esutul conjunctiv i muchii mobilitate. - are o singur cale de intrare i de ieire a aerului = cile respiratorii. Cutia toracic determin ptrunderea i ieirea aerului din plmni, prin modificri alternative i ritmice de volum. Coastele realizeaz un grilaj rigid care asigur modificarea volumului toracic, respectiv a diametrelor antero-posterior i transversal. Coloana vertebral joac rolul de punct fix al micrilor respiratorii. Micrile sale reduse de flexie-extensie nu intervin dect n respiraia forat.

Muchii inspiratori includ: diafragmul, muchii intercostali externi i muchii inspiratori accesorii (sterno-cleidomastoidianul, dinatul anterior, supracostalii, dinatul posterior i superior, scalenii, romboidul, trapezul, dorsalul mare i pectoralii). Muchii expiratori = muchii abdominali i intercostalii interni. Plmnii = structuri pasive care urmeaz micrile cutiei toracice.

MECANICA VENTILAIEI PULMONARE

= micarea aerului nuntrul i afara plmnilor. Ventilaia pulmonar este asigurat prin modificarea volumului pulmonar, realizat prin modificarea volumului cutiei toracice. Micarea aerului se face de la presiunea mare spre presiunea mai mic. Legea lui Boyle - explic micarea aerului n plmni: presiunea gazului este invers proporional cu volumul; creterea volumului pulmonar duce la scderea presiunii intrapulmonare (alveolare) aerul trece nuntru; scderea volumului pulmonar duce la creterea presiunii intrapulmonare (alveolare) aerul iese afar.

Modificarea volumului cutiei toracice

este dat de: 1. micarea diafragmului n jos i n sus, ducnd la creterea sau reducerea pe vertical a volumului cutiei toracice; 2. micarea coastelor (ridicarea sau coborrea), ducnd la creterea sau reducerea diametrului anteroposterior al cutiei toracice).

MUCHII RESPIRATORI

diafragmul - rol principal; muchii cutiei toracice - muchi voluntari, inervai de nervii intercostali: muchii intercostali externi - m. inspiratori; muchii scaleni (ridic primele 2 coaste) i sternoclidomastoidieni (ridic sternul) - m. inspiratori accesorii; muchii intercostali interni - m. expiratori; muchii abdominali - m. expiratori.

Diafragmul

principalul muchi respirator; inervat de nervii frenici, cu originea C3-C5; n inspir: contracia determin coborrea bazei plmnilor asigur singur intrarea volumului curent (VT = 500 ml); n expir: relaxarea determin bombarea sa comprim plmnii asigur ieirea aerului.

Mecanismul respiraiei de repaus: Inspirul

Necesit lrgirea cutiei toracice, pentru a scdea presiunea pleural; Asigurat activ de: contracia diafragmului determin coborrea bazei plmnilor asigur intrarea a 500 ml aer (VT); contracia muchilor intercostali externi determin ridicarea coastelor creterea volumului toracic; muchii abdominali se relaxeaz.

Mecanismul respiraiei de repaus: Expirul Necesit reducerea volumului cutiei toracice, pentru a crete presiunea pleural; Asigurat pasiv de: reculul elastic pulmonar determin revenirea plmnilor la volumul iniial; relaxarea diafragmului care se bombeaz comprim plmnii.

Mecanismul respiraiei forate

Inspirul fortat - asigurat activ de contracia diafragmului i a m. inspiratori intrarea unui volum de aer mai mare (maxim = VT+VIR = CI); Expirul fortat - mecanism pasiv + - contracia activ a m. expiratori se comprim mai puternic plmnii asigur ieirea unui volum de aer mai mare (maxim = VT+VER).

PRESIUNEA PULMONAR

Plmnul tinde s se colabeze datorit structurii elastice tinde s expulzeze ntregul volum de aer, dac nu ar interveni fore opuse care s-l menin destins. Plmnul nu prezint nici un ataament fa de peretele toracic i este suspendat de trahee plutete n cutia toracic, nconjurat de fluidul din cavitatea pleural. Cavitatea pleural este delimitat de cele 2 foie pleurale.

Fluidul din cavitatea pleural

strat fin (20 mm) ntre cele dou foie pleurale; are un rol lubrefiant pentru micrile plmnului; asigur ataamentul ntre plmni i cutia toracic: prin suciunea permanent a excesului de fluid n canalele limfatice cele dou foie pleurale se menin ataate se mic sincron cu micrile cutiei toracice plmnul urmeaz micarea lor.

Presiunea pleural (Ppl ) are Presiunea pleural (Pplsub a) o valoare negativ - ) presiunea atmosferic (Patm) asigur distensia alveolelor variaz n funcie de micrile respiratorii: la nceputul inspirului: Ppl = -5 cm H2O; n inspir (1), pe msur ce crete volumul cutiei toracice: Ppl devine tot mai negativ (-7,5 cm H2O) determin distensia pulmonar i a cilor aeriene permite intrarea unui volum mai mare de aer n plmni;

Presiunea pleural (Ppl ) n

expir (4), pe msur ce scade volumul pulmonar, Ppl devine tot mai puin negativ apare tendina de colabare pulmonar i a cilor aeriene; n expirul forat cu glota nchis (ex: manevra Valsalva), Ppl ajunge la valoarea pozitiv maxim.

Patologic: prin deschiderea cavitii pleurale se produce pneumotoraxul ptrunde aerul nuntrul cavitaii i se colabeaz plmnii.

Presiunea alveolar (PA)

este presiunea aerului din alveolele pulmonare; variaz n funcie de micrile respiratorii: n poziia de repaus respirator (cnd nu exist nici un flux de aer n plmni): P = P = 0 cmH O; A atm 2

aceeai presiune se menine din alvelole dea lungul ntregului arbore traheo-bronic (0 cmH2O);

Presiunea alveolar (PA) n

inspir (2), pentru a asigura intrarea aerului n alveole, PA scade sub Patm :

PA=-1 cm H2O este suficient pentru a asigura intrarea VT (500 ml) n inspirul de repaus (3); n expir (5), pentru a asigura ieirea aerului din alveole, PA crete peste Patm :

PA=+1 cm H2O este suficient pentru a asigura ieirea VT (500 ml) n expirul de repaus (6).

Variaiile presiunii alveolare n ciclul respirator

1. La sfrit expir: PA=Patm= 0 mmHg nu exist flux de aer; 2. n inspir: Prin creterea volumului toracic crete volumul alveolar i scade PA PAPatm aerul iese din plmni

Presiunea transpulmonar (PT)

PT este diferena ntre presiunea alveolar i cea pleural: PT= PA Ppl PT este totodat i diferena ntre presiunea alveolar i cea a structurilor extrapulmonare permite evaluarea forelor elastice pulmonare (reculul elastic), care tind s colabeze pulmonul.

FORELE OPOZANTE MICRILOR RESPIRATORII

Aceste fore sunt generate att de structurile pulmonare ct i de peretele cutiei toracice. Tipurile de fore opozante micrilor respiratorii : 1. Forele elastice (reculul elastic) - cu reciproca lor, compliana pulmonar; 2. Forele vscoase - sumeaz rezistena la flux (din cile respiratorii) i rezistena tisular; 3. Forele ineriale - sunt determinate de schimbarea permanent a direciei fluxului de aer n/din plmn.

1. Fortele elastice

Elasticitatea (E) sau reculul elastic, reflect opoziia fa de deformarea indus de forele externe: se opune distensiei pulmonare; tinde s readuc pulmonul la dimensiunile de repaus; important n expir, cnd asigur revenirea plmnilor la dimensiunile de repaus. Definete variaia presiunii transpulmonare induse de variaia volumului pulmonar: DP E= DV

Inversa elasticii pulmonare este compliana pulmonar.

Factorii care determin reculul elastic pulmonar 1) Forele elastice ale esutului pulmonar: determin 1/3 din reculul elastic pulmonar; date de fibrele de elastin i colagen din parenchim; rol: n timpul inspirului fibrele elastice se alungesc se genereaz energia elastic potenial care se opune distensiei pulmonare i tinde s readuc plmnii la dimensiunile iniiale. 2) Tensiunea superficial intra-alveolar (Tsuperficial): determin 2/3 din reculul elastic pulmonar; dat de forele de atracie generate ntre moleculele de ap de la suprafaa aerian a alveolei; dac plmnul ar fi umplut cu soluie salin i nu cu aer (ar lipsi Tsuperficial) Compliana ar fi mult mai mare.

Compliana pulmonar (C)

Reflect distensibilitatea pulmonar, respectiv uurina cu care se destinde plmnul; Definete variaia volumului pulmonar pentru fiecare unitate de cretere a presiunii transpulmonare; DV C = DP

Valoare normal: C = 200 ml/cmH2O la fiecare cretere a PT cu 1 cmH2O volumul pulmonar crete cu 200 ml aer. C variaz n funcie de micrile respiratorii.

Urmrind variaia volumului pulmonar n funcie de variaia Ppl se nscriu dou curbe diferite (fenomenul de histerez): curba complianei expiratorii (superior); curba complianei inspiratorii (inferior); ntre curba complianei expiratorii i inspiratorii se nscrie diagrama complianei pulmonare.

Compliana ntregului sistem toraco-pulmonar Compliana (C) sistemului toraco-pulmonar este dat de: 1. forele elastice pulmonare; 2. forele elastice ale cutiei toracice i abdominale. C sistemului este mai redus (1/2 din C pulmonar). Modificri patologice ale complianei: creterea complianei: n alterarea esutului pulmonar elastic (emfizem) se reduce reculul elastic expirul devine dificil; reducerea complianei: n fibroze pulmonare, edem pulmonar, sindrom de detres respiratorie distensia pulmonar devine dificil inspir dificil. afeciunile cutiei toracice (cifoscolioza).

2. Fortele vascoase

Determina rezistenta pulmonara - forele de frecare dintre moleculele sistemului toraco-pulmonar. Componente: a) Rezistena la flux - Raw: dat de forele de frecare dintre moleculele de aer i pereii cilor respiratorii, cea mai important (80% din rezistena pulmonar). b) Rezistena tisular: dat de forele de frecare dintre moleculele esuturilor din sistemul toraco-pulmonar.

Factorii de care depinde a) Rezistena la flux - Raw1 Raw: 1.Volumul pulmonar - i.p.: volum Raw; 2.Fluxul de aer - d.p.: flux Raw; 3.Diametrul cilor respiratorii - i.p. cu r4: r Raw Ex: dac r scade la 1/2 (bc) Raw de 16 ori; 4.Reculul elastic - i.p.: recul elastic(emfizem) Raw 5.Tipul de curgere: ci respiratorii superioare: curgere turbulent 40% Raw; ci respiratorii inferioare centrale: curgere n regim de intrare (laminar n alternan cu turbulent la fiecare bifurcaie) 50% Raw; ci respiratorii inferioare periferice: curgere laminar 10% Raw.

Flux laminar

Flux turbulent

Flux tranziional

Rezistena la flux

Cile respiratorii mici (distale) genereaz doar o mic parte din Raw deoarece: curgerea este laminar, datorit aranjamentului n paralel al broniolelor; prin numrul lor mare genereaz o suprafa de seciune sumat mare (n plnie de trompet). Msurarea Raw: prin pletismografie corporeal. P bucal - P alveolar P Formula: Raw = Flux = Flux

Valori normale: Raw = 0,6 - 2,8 cm H2O/l/sec

Rezistena la fluxConductana cilor respiratorii (Gaw) este inversa Raw, msurnd uurina cu care trece fluxul de aer printr-un segment: Gaw = 1/Raw Patologic: Raw i Gaw n bolile obstructive: precoce n obstruciile cilor respiratorii centrale; tardiv n obstruciile cilor distale (astm, emfizem); rezultat: lucrul mecanic respirator, n special n expir.

Lucrul mecanic respirator

Cunoscnd c lucrul mecanic respirator reprezint energia necesar n timpul ciclului respirator pentru a nvinge forele care se opun micrilor respiratorii: n respiraia de repaus: lucrul mecanic este necesar numai n inspir, deoarece expirul are loc pasiv, datorit reculului elastic toarcopulmonar; n respiraia forat: lucrul mecanic este necesar n ambele faze. Energia necesar desfurrii respiraiei: n repaus: 3-5% din necesarul energetic total; n respiraia fora: crete de 50 de ori i este factorul care limiteaz efortul.

Lucrul mecanic respirator

Lucrul mecanic inspirator este necesar pentru a nvinge forele opozante: 1. Reculul elastic (compliana) - care se opune destinderii plmnilor = cea mai important dintre fore; 2. Rezistena tisular = de importan redus; 3. Raw = devine important n respiraia forat (cnd se genereaz fluxuri de aer la viteze mari). Lucrul mecanic expirator este necesar: n respiraia forat; n bolile obstructive cu Raw crescut (astm), cnd poate fi mai mare dect lucrul mecanic inspirator.

3. Fortele inertiale

sunt generate de rezistenele sistemului atunci cnd este pus n micare (dup apnee) sau cnd micarea n curs i schimb viteza ori sensul (la trecerea din inspir n expir).

Are dou componente: tisular - generat de ineria plmnilor i a peretelui toracic, este neglijabil la frecvene respiratorii sub 100 cicli/minut; gazoas - depinde de regimul de curgere turbulent a aerului n cile aerifere. Rezistenta ineriala - variaz direct proporional cu debitul i devine important numai pentru debite mari, fr s constituie mai mult de 10% din rezistena la flux.

PRESIUNILE DIN SISTEMUL TORACOPULMONAR

Pentru a realiza funcia de pomp a sistemului toraco-pulmonar fora activ muscular trebuie s nving totalitatea forelor opozante, ecuaia micrii sistemului toraco-pulmonar fiind: Pmusc = Pel + Pvis + Pin Sistemul mecanic respirator este alctuit din: structurile tisulare pulmonare i toracice + gazul din alveole i cile aerifere. Fora activ muscular trebuie s acioneze asupra fiecrei componente: gazoase (PG), pulmonare (PP) i toracice (PT).

Presiunea toracic (PT) - determin expansiunea i micorarea peretelui toracic. Presiunea aplicat la torace este rezultatul diferenei dintre presiunea pleural (Ppl) i presiunea care se exercit la nivelul suprafeei toracelui, adic presiunea barometric (PB): PT = Ppl PB Presiunea pulmonar (PP) - provoac inflaia i deflaia plmnilor. Presiunea aplicat plmnilor este egal cu diferena dintre presiunea alveolar (PA) i presiunea pleural (P pl): PP = PA Ppl Presiunea gazoas (PG) - reprezint fora rspunztoare de curgerea aerului n i din plmni i este egal cu diferena dintre presiunea la nivelul orificiului bucal (Pbuc) i presiunea alveolar: PG = Pbuc - PA

n cadrul acestui sistem, dac se detaeaz toracele, rmn doar componentele intratoracice - presiunea intratoracic (PIT), adic plmnul i faza gazoas, cuprinse ntre pleur i orificiul bucal: PIT = (PA Pl) + (Pbuc PA) = Pbuc Ppl Deoarece presiunea pleural se transmite tuturor organelor intratoracice, inclusiv la esofag, presiunea pleural se poate msura ca presiune esofagian (Peso). Gradientul presiune bucal i presiune esofagian se numete presiune transpulmonar (PTP). Deci PTP este egal cu PIT msurat pe baza Peso i se calculeaz pe baza formulei: PTP = Pbuc - Peso

Punctul de presiuni egale

Asupra peretelui cilor respiratorii acioneaz 2 presiuni: Pperibronic (PPB) - dependent de Ppl (PIB) - dependent de Ppl i de proprietile vscoelastice (Raw i reculul elastic) Diferena dintre ele determin Ptransbronic Pintrabronic

Punctul de presiuni egale (PPE) este punctul n care PPB=PIB; Segmentul distensibil: de la PPE spre alveole (PPBPIB); n inspir: PPE este plasat la nivelul cavitii bucale cile respiratorii sunt destinse fluxul de aer trece uor.

n expirul forat: Ppl este mare ( +30 cm H2O) dat de contracia muchilor expiratori; PA este mare (+40 cm H2O) dat de suma Ppl i reculul elastic (10 cm H2O)asigur ieirea fluxului de aer; n cile respiratorii: PIB scade progresiv de la alveole spre gur, datorit rezistenei la flux ntmpinate; PPE tinde s coboare progresiv din CR superioare spre cele inferioare.

Pe parcursul expirului forat: dac PPE - n CR cu cartilaj, acestea nu se nchid total flux de aer mai redus; dac PPE - n CR fr cartilaj, acestea se nchid total flux de aer oprit (se asigur VR - volumul rezidual). Patologic: dac se altereaz proprietile vsco-elastice PPE ajunge n CR fr cartilaj mai rapid flux de aer oprit la volume mai mari.