FIZIOLOGIA APARATULUI RESPIRATOR Curs 4

REGLAREA RESPIRAIEI

se realizeaz printr-un mecanism complex neuro-umoral. Reglarea nervoas asigur activitatea ventilatorie ritmic, automat, precum i ajustarea ei pe cale reflex, prin multiple circuite de retroaciune cu punct de plecare receptorii periferici. - Structurile subcorticale particip la adaptarea respiraiei n diverse situaii, iar scoara cerebral asigur controlul voluntar al acesteia. Reglarea umoral adapteaz respiraia la compoziia chimic a sngelui, modificnd excitabilitatea centrilor nervoi i a altor structuri nervoase implicate n controlul respiraiei.

CENTRI NERVOI CU ROL N REGLAREA RESPIRAIEI

Structurile nervoase care intervin n reglarea respiraiei sunt grupate n centrii primari bulbari (intrinseci), auxiliari pontini (accesori), integratori supraiaceni integratori medulari.

CENTRII RESPIRATORI PRIMARI

sunt situai n bulbul rahidian, n plin formaiune reticulat. ntrein activitatea ventilatorie bazal, nu pot asigura adaptarea adecvat a respiraiei la diverse solicitri = centri vitali = 2 populaii neuronale (neuroni inspiratori I i expiratori E) interconectate funcional, care au tendina de a se grupa n anumite zone. Grup dorsal neuroni respiratori I Grup ventral neuroni respiratori E

CENTRII RESPIRATORI PRIMARI

Activitatea spontan (automat) a neuronilor respiratori bulbari atribuit unor modificri metabolice ritmice care au loc n aceste celule, dotate cu proprieti de pacemaker. Apariia unei diferene de potenial ntre polul dendritic i cel axonal depolarizarea spontan a membranei neuronale n zona hilului axonal i descrcarea unui impuls n axon.

CENTRII RESPIRATORI PRIMARI

GRUPUL DORSAL - se ntinde pe o arie mai mic, n 1/3 inferioar a poriunii postero-laterale a bulbului, cuprinznd i nucleul tractului solitar - este format predominant din neuroni I - asigurnd ritmul bazal al ventilaiei. - prin intermediul n. IX i X (care fac staie n nucleul tractului solitar), primete aferene de la nivelul: CR zonelor reflexogene CV

CENTRII RESPIRATORI PRIMARI

GRUPUL VENTRAL - este situat pe o arie mai extins care intereseaz reg.ventro-lateral a bulbului. - cuprinde nucleul ambiguu i retroambiguu - format predominant din neuroni E care primesc aferene vagale de la nivelul mecanoreceptorilor pulm. - este inactiv n condiii de repaus - se activeaz n efortul ventilator, pe baza aferenelor vagale.

CENTRII RESPIRATORI PRIMARI

Mecanismul prin care neuronii I devin activi n timpul inspirului i cei E n timpul expirului are la baz existena unui activiti oscilatorii ntre grupurile de neuroni I i E. Activitatea neuronilor I este periodic inhibat de neuronii E pe baza aferenelor vagale pulmonare. Excitaia iniial a unui neuron aparinnd unui grup neuronal inspirator I corespunde cu transmiterea n pant a excitaiei prin tot circuitul inspirator. Imediat ce activitatea neuronilor I nceteaz, grupul de neuroni E i manifest excitabilitatea, transmind n pant impulsuri excitatoare n circuitul expirator, dup care ciclul respirator se reia.

Model operaional al centrilor respiratori bulbari 3 grupuri neuronale, notate convenional A, B i C Grupul A - cuprinde neuronii I care primesc aferene activatoare de la chemoreceptorii periferici i centrali (prin nucleu tractului solitar) i trimit proiecii prin intermediul cii bulbo-spinale spre motoneuronii frenici i cei ai nervilor intercostali externi. Creterea tonusului grupului A determin inspirul i activeaz gr. B. Grupul B - cuprinde neuroni E care primesc aferene activatoare de la nivelul mecanoreceptorilor vagali pulmonari i activeaz gr. C. Grupul C (inspiratory cutoff switch) - este rspunztor de inhibiia grupului A, fiind activat de grupul B i de centrul pneumotaxic pe baza aferenelor vagale de la nivelul mecanoreceptorilor pulmonari.

CENTRII RESPIRATORI AUXILIARI

sunt localizai n punte influeneaz tonusul i activitatea ritmic a centrilor respiratori primari, funcionnd pe baza aferenelor vagale de la nivelul plmnilor i a cilor respiratorii.

Experimental: seciunea efectuat deasupra punii nu modific respiraia seciunea efectuat deasupra punii + dubla vagotomie respiraii mai ample i cu frecven redus

Vagotomia dubla + alte seciuni pontine modificri caracteristice ale respiraiei ce evideniaz funciile centrilor respiratori auxiliari.

CENTRII RESPIRATORI AUXILIARI

Seciunea n poriunea mijlocie a punii determin apariia respiraiei numit apneusis, caracterizat prin inspiraii ample, prelungite (zeci de sec.), ntrerupte de scurte expiraii. Seciunea efectuat la limita dintre punte i bulb determin o respiraie mai frecvent, de amplitudine mai redus, dificil, suspinoas, numit gasping respiration. Seciunea efectuat ntre bulb i mduva spinrii determin oprirea respiraiei

CENTRII RESPIRATORI AUXILIARI

CENTRUL PNEUMOTAXIC - este situat n 1/3 superioar a punii, n regiunea dorso-lateral. - conine neuroni care nu prezint automatism, activitatea lor fiind dependent de af. vagale i de centrii supraiaceni. - regleaz activitatea centrilor bulbari n cadrul unor circuite de retroaciune ntre bulb i punte i a unor reflexe de inflaie i deflaie declanate la nivel pulmonar. - asigur trecerea de la inspiraie la expiraie prin descrcarea de impulsuri inhibitorii pentru: centrul apneustic i neuronii I bulbari.

CENTRII RESPIRATORI AUXILIARI

CENTRUL APNEUSTIC - este situat n treimea inferioar a punii - exercit efecte stimulatoare, tonice, asupra neuronilor I bulbari, n condiiile n care influena centrului pneumotaxic este suprimat. ? existena centrului apneustic nu este unanim admis, efectele sale fiind puse pe seama influenelor exercitate asupra neuronilor I bulbari de ctre sistemul reticulat activator ascendent (SRAA).

INFLUENELE INTERCENTRALE pot modifica activitatea ritmic i tonusul centrilor respiratori bulbari. Centrii vomei, deglutiiei i centrii vasomotori bulbari sunt implicai cel mai frecvent n aceste interrelaii. Ex. n cursul vomei oprirea respiraiei Reflexele depresoare, controlate de centrii vasomotori bulbari, sunt asociate cu reducerea amplitudinii i frecvenei respiraiilor Reflexele presoare sunt asociate cu modificri ventilatorii opuse. Centrul respirator influeneaz activitatea centrilor CV din vecintate aritmie respiratorie (in inspir FC, in expir FC) = consecin a interrelaiei centrale dintre centrii respiratori i vasomotori

Centrii respiratori bulbari stabilesc conexiuni cu - nucleul motor al nervului facial care inerveaz musculatura narinelor, - nucleul dorsal al vagului care inerveaz musculatura bronhiilor - nucleul ambiguu care asigur eferena motorie somatic pentru musculatura laringian. explic modificrile CR sup. asociate n mod normal cu ventilaia.

CENTRII INTEGRATORI SUPRAIACENINEOCORTEXUL - asigur reglarea voluntar a respiraiei pe ci ce ajung direct la nivelul motoneuronilor ce comand activitatea muchilor respiratori. Respiraia - poate fi oprit voluntar - apnee (zeci de sec. -minute la antrenai) - poate fi modificat voluntar: FR = polipnee (tahipnee) FR = bradipnee. Controlul voluntar limitat de modificarea PO2 si PCO2: Hiperventilaia voluntar poate determina la 1/2 a PCO2. Hipoventilaia i apneea limitate de PCO2 i de PO2. Normalizarea respiraiei PCO2 la 50 mmHg PO2 la 70 mmHg.

CENTRII INTEGRATORI SUPRAIACENI

Cortexul intervine n reglarea respiraiei i prin elaborarea unor reflexe condiionate. Ex. - hiperventilaia premergtoare startului din ntrecerile sportive - prelungirea apneei voluntare prin antrenament pt. imersiuni. Condiionarea cortical permite adaptarea ventilaiei n realizarea unor acte specific umane: vorbitul, cititul, rsul, fluieratul, cntatul vocal sau cu instrumente muzicale de suflat, tusea, suspinul i strnutul voluntar.

CENTRII INTEGRATORI SUPRAIACENI

SISTEMUL LIMBIC - particip la modificrile respiratorii asociate strilor afectiv-emoionale. Ex. emoiile pozitive hiperventilaie precedat de o scurt apnee. - frica i furia creterea frecvenei respiratorii. - teama, groaza i atenia ncordat oprirea respiraiei. HIPOTALAMUSUL - asigur modificrile respiratorii n funcie de temperatura mediului ambiant. - n hipotalamusul anterior este localizat centrul termolitic care determin polipneea termic. - Febra, nclzirea pasiv a organismului sau hipertermia asociat efortului fizic de lung durat determin hiperventilaie.

CENTRII INTEGRATORI SPINALI

Centrii spinali = motoneuronii din coarnele anterioare ale mduvei spinrii C-T care asigur inervaia muchilor respiratori prin: - nervul frenic (C2-C4), - nervii intercostali (T1-T7) i - nervi abdominali (T7-T12) execut alternana dintre inspiraie i expiraie conform modelului respirator impus de centrii bulbo-pontini i modulat de centrii supraiaceni.

CENTRII INTEGRATORI SPINALI

n timpul inspiraiei sunt inhibai motoneuronii spinali ai musculaturii expiratorii n timpul expiraiei, cei ai musculaturii inspiratorii. Mecanismul inhibiiei reciproce se realizeaz printr-o inhibiie activ de origine supraspinal. Axonii descendeni cu activitate inspiratorie stimuleaz motoneuronii inspiratori i prin activarea interneuronilor inhibitori spinali suprim activitatea motoneuronilor expiratori.

CENTRII INTEGRATORI SPINALI

Intervalul dintre descrcrile succesive ale PA din nervii musculaturii respiratorii determin frecvena respiratorie Frecvena potenialelor, durata i numrul de uniti motorii activate determin amplitudinea i fora respiraiilor. Motoneuronii integreaz aferenele legate de controlul automat, voluntar i comportamental al respiraiei, sosite pe calea mai multor tracturi: bulbo-spinal - de la centrii bulbari; cortico-spinal i cortico-rubro-spinal - de la nivelul cortexului reticulo-spinal - de la nivelul neuronilor din formaiunea reticulat. Aferenele de la fusurile neuromusculare, sosite prin rdcinile posterioare ale nervilor spinali, asigur controlul prin feedback al strii de tensiune din muchii respiratori.

CONTROLUL NEURO - REFLEX AL RESPIRAIEISistemul de control extrinsec al respiraiei are la baz aferene provenite de la un numr mare de receptori pulmonari i extrapulmonari: Mecanoreceptori pulmonari Receptori de iritaie Receptori juxtacapilari J Receptori din CR sup Propriorecetori Baroreceptori Exteroreceptori

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

RECEPTORII DE DISTENSIE (MECANORECEPTORII)

Localizare: musculatura neted a bronhiilor terminale i esutul elastic pulmonar, subpleural i peribronhial. sunt stimulai de distensia plmnului = receptori de inflaie Impulsurile aferente ajung la centrii bulbari prin fibre vagale mielinice care fac staie n nucleul tractului solitar. O parte din fibrele vagale se proiecteaz la nivelul grupului funcional B (neuroni E) O alt parte ajung la nivelul centrului pneumotaxic a crui activitate o amplific ncetarea inspirului i declanarea expirului - reflexul de inflaie Hering-Breuer Reflexul de inflaie Hering-Breuer este declanat cnd VT depete 1 litru reflex de aprare i de prevenire a distensiei pulmonare exagerate

Colabarea brusc a esutului pulmonar, la sfritul expiraiei, determin producerea inspirului prin reflexul de deflaie HeringBreuer sau reflexul HeringBreuer inversat mai puin important acioneaz n condiii patologice de deflaie pulmonar forat (ex. pneumotorax) Rol: Reflexele Hering-Breuer evita distensia i colabarea exagerat a plmnilor.

RECEPTORII DE IRITAIE I

sunt situai ntre celulele epiteliale de la nivelul cilor respiratorii, fiind reprezentai de fibre vagale mielinice. Stimulii: hiperinflaia pulmonar, diveri ageni exogeni, (gazele toxice, fumul de igar, particule de praf inhalate, aerul rece) ageni endogeni (histamina i PG). Stimularea receptorilor I tahipnee

bronhoconstricie, tuse hipersecreie de mucus.

Rol: n modificrile respiratorii asociate cu reacii inflamatorii locale, embolii, edem pulmonar, astm, etc.

RECEPTORII JUXTACAPILARI J

sunt situai juxtacapilar, n vecintatea peretelui alveolar. Stimulii: hiperinflaia pulmonar, substanele exogene i endogene care ajung n circulaia pulmonar (BK, serotonina, capsaicina). Impulsurile aferente sunt transmise cu vitez sczut prin fibre vagale amielinice de tip C. Stimularea acestor receptori apneea iniial urmat de tahipnee, bronhoconstricie, hipersecreie de mucus, bradicardie i hipotensiune. Rol: este asociat cu situaii patologice, cum ar fi embolia i congestia pulmonar.

RECEPTORII CILOR RESPIRATORII SUPERIOARE

sunt situai la nivelul cavitii nazale, a nazo-faringelui, laringelui, traheei i bronhiilor mari Stimulii: mecanici i chimici asemntor receptorilor de iritaie Raspunsuri: Traciunea limbii = manevr de stimulare reflex a respiraiei. Stimularea regiunii supraglotice (tegumentul i mucoasa inervat de nervul V) inhibiia respiraiei, putnd fi o cauz a morii subite Stimularea regiunii subglotice accelerarea respiraiei. Iritarea mecanic a laringelui spasmul laringian oprirea reflex a respiraiei. Iritarea mucoasei rino-faringiene i laringo-traheale reflexe respiratorii de aprare (tuse, strnut).

PROPRIOCEPTORII MIOARTROKINETICI

sunt situai la nivelul muchilor, tendoanelor i capsulelor articulare, fiind reprezentai de fusurile neuro-musculare i de corpusculii tendinoi Golgi. stimuleaz respiraia n cursul micrilor active i pasive ale diverselor grupe musculare scheletice. Stimularea centrilor respiratori are loc prin colateralele cilor sensibilitii proprioceptive cu traseu spre formaiunea reticulat din bulb. Un rol important n activarea respiraiei revine reflexelor cu punct de plecare proprioceptorii situai n musculatura respiratorie, n special la nivelul diafragmului i a muchilor intercostali, care ntrein excitabilitatea centrilor respiratori.

BARORECEPTORII VASCULARI

sunt localizai la nivel sinusului carotidian i a arcului aortic, activai de modificrile presiunii intravasculare. Creterea moderat a TA FR Creterea accentuat a TA oprirea respiraiei. Injectarea de adrenalin poate produce apneea adrenalinic prin brusc a TA. Scderea TA, indus de hemoragii sau medicaie vasodilatatoare, determin hiperventilaie.

EXTEROCEPTORII

tactili, termici i dureroi pot determina modificri ale respiraiei prin colateralele cilor sensibilitii exteroceptive care ajung la formaia reticulat din bulb, iar n cazul feei prin nervul trigemen. Flagelaia feei la cei cu alterri ale strii de contien, Alternana de bi reci i calde la nou-nscutul n apnee, stimuleaz respiraia. Duul rece inhib respiraia Temperatura crescut a mediului intensific respiratia Stimularea puternic i brusc, tactil, termic i dureroas a tegumentului feei, n teritoriul inervat de trigemen, determin oprirea respiraiei Aplicarea n aceeai zon a unor stimuli de intensitate mai redus stimuleaz respiraia.

Receptor Mecanorec. pulmonari

Localizare Muschi neted cai aerifere

Stimul

Rspuns

Inflatie pulmonara Reflex Hering-Breuer Gaze nocive, Hiperpnee, bronho particule straine, constr., tuse aer rece Congestie Edem Miscari active si pasive Modificari TA Stimuli nocivi Apnee, urmata de respiratie rapida superficiala Hiperventilatie

Receptori de iritatie Intre celulele epiteliale CA Receptori tip J Peretii capilarelor pulmonare Muschi, tendoane. Capsule articulare Sinus carotidian Crosa aortei In tot corpul

Proprioreceptori

Baroreceptori Algoreceptori

Ventilatie Ventilatie (VT & FR)

CONTROLUL NEURO-UMORAL AL RESPIRAIEI

dubleaza si completeaza adaptarea respiraiei este dublat timp de reacie mai crescut, necesar aciunii factorilor umorali asupra chemoreceptorilor centrali i periferici. Excitabilitatea centrilor respiratori poate fi influenat de o serie de factori: CATECOLAMINELE n doze mici adrenalina are un efect stimulator asupra centrilor respiratori i vasomotori prin activarea formaiunii reticulate. n doze mari, adrenalina determin oprirea respiraiei prin aciunea presiunii arteriale crescute asupra baroreceptorilor sino-carotidieni. IONII DE Ca2+ Scderea Ca2+ plasmatic n alcalozele respiratorii i metabolice asociate cu fixarea fraciunii ionizate pe proteine, n insuficiena paratiroidian sau n rahitismul tratat cu doze mari de vitamina D, determin creterea excitabilitii centrilor respiratori.

CHEMORECEPTORII CENTRALI

= neuroni plasai n regiunea ventro-lateral a bulbului, n imediata vecintate a centrilor respiratori. sunt sensibili la variaiile concentraiei de [H+] din lichidul extracelular. LCR este separat de snge prin bariera hematoencefalic, relativ impermeabil pentru H+ i HCO3-, dar traversat cu uurin de CO2.

CHEMORECEPTORII CENTRALI

PCO2 n sngele arterial difuziune CO2 prin BHE n LCR i lichidul interstiial CO2 se hidrateaz rapid i disociaz instantaneu, elibernd H+ i HCO3-. Creterea concentraiei H+ n LCR i lichidul interstiial stimuleaz chemoreceptorii centrali prin modificarea pHului. Hiperventilaia de durat, normalizarea pH-ului dup 24-48 de ore.

CHEMORECEPTORII PERIFERICI

sunt situai n teritoriul arterial: la bifurcaia arterei carotide corpusculul sau glomusul carotidian - i la nivelul crosei aortei - corpusculul sau glomusul aortic. De la nivelul lor pleac impulsuri aferente pe calea nervilor: IX (ramura Hering) i X (ramura Cyon - Ludwig)

spre nucleul tractului solitar.

CHEMORECEPTORII PERIFERICI

Scderea PO2 n sngele arterial stimularea chemoreceptorilor periferici hiperventilaie. Expunerea prelungit la hipoxie sensibilitii chemoreceptorilor la scderea PO2 dispariia hiperventilaiei corespunde cu adaptarea respiraiei la altitudine. Sunt stimulai n mai mic msur de: creterea PCO2 cresterea H+ (scaderea pH-ului)

RSPUNSUL VENTILATOR LA MODIFICRILE PCO2

= principalul tip de rspuns n cadrul reglarii neuro-umorale Aciunea CO2 este mai puternic n comparaie cu modificrile O2 Creterea cu 0,2% a concentraiei CO2 n aerul alveolar i cu 0,5 mmHg a PCO2 n sngele arterial determin dublarea debitului ventilator. Pn la o concentraie de 15% CO2 n aerul inspirat aciune stimulatoare progresiva La concentraii > 20% narcoza La concentraii de 40% moarte O proporie de 100% O2 n aerul inspirat diminu ventilaia cu 10-20%. Pentru a ntreine activitatea centrului respirator este necesar prezena CO2 n aerul inspirat. De aceea n amestecul de gaze care se folosete pentru oxigenoterapie, O2 reprezint 95%, iar CO2 5%.

RSPUNSUL VENTILATOR LA MODIFICRILE PCO2Mecanism de actiune CO2 acioneaz asupra chemoreceptorilor centrali i periferici, fie direct, fie prin intermediul H+. Dup inhalarea CO2 , rspunsul ventilator este declanat: rapid ( 4 sec) prin excitarea chemoreceptorilor periferici mai lent (20-40 sec) prin excitarea chemoreceptorilor centrali. Intervenia chemoreceptorilor centrali este mai lent, dar activarea acestora este esenial pentru respiraie.

RSPUNSUL VENTILATOR LA MODIFICRILE DE PH SANGUIN

este asemntor cu cel provocat de variaiile PCO2 CO2 determin modificri ale [H+] la nivelul chemoreceptorilor centrali i periferici. Rspunsul ventilator indus de pH-ului sanguin difer n funcie de mecanismul acidozei. n acidoza respiratorie ventilaia este stimulat rapid i intens prin difuziunea CO2 n LCR H+ stimuleaz chemoreceptorii centrali. n acidoza metabolic, dat de acumularea acizilor nevolatili, stimularea ventilaiei se realizeaz prin excitarea chemoreceptorilor periferici (H+ din snge strbate mai greu BHE)

RSPUNSUL VENTILATOR LA MODIFICRILE PO2

Este mult mai puin exprimat n cadrul reglarii neuro-umorale Chemoreceptorii periferici sunt stimulai la scderi ale PO2 sub 70 mmHg Stimularea chemorec. este maxim cnd PO2 scade la 4050 mmHg La valori sub 30 mmHg efect inhibitor direct al hipoxiei asupra centrilor respiratori.

RSPUNSUL VENTILATOR LA MODIFICRILE PO2

Obs. Ventilaia este dependent de: - gradul de desaturare a Hb din sngele venos - oxigenul dizolvat fizic n repaus anemia nu induce hiperventilaie cantitatea de O2 dizolvat fizic este normal, iar creterea DC, a vitezei de circulaie a sngelui i redistribuirea fluxului sanguin asigur o bun oxigenare a esuturilor. - n efort, aceste mecanisme compensatorii sunt depite hiperventilatie

REGLAREA TONUSULUI CILOR RESPIRATORII

n condiii fiziologice exist o stare de tonus uor, permanent al musculaturii netede din pereii bronici, rezultat al echilibrului dintre factorii constrictori i cei dilatatori.

REGLAREA NERVOASROLUL SISTEMULUI NERVOS COLINERGIC - Inervaia parasimpatic colinergic nervul vag mai important la nivelul cilor bronice proximale . - La nivelul cilor aerifere sunt prezeni: receptorii de distensie (mecanoreceptori) - responsabili de reflexul Hering-Breuer; receptorii de iritaie - responsabili de bronhoconstricie; terminaiile fibrelor C nemielinizate - elibereaz neuropeptide sub aciunea capsaicinei, bradikininei i PG; determin bronhoconstricie sever. - Cale aferent reflex colinergic = fibre mielinizate i fibre C nemielinizate - Transmisia stimulilor la nivel ganglionar este asigurat de activarea receptorilor nicotinici de ctre acetilcolin. - Fibrele postganglionare ale nervilor vagi, provenind din neuronii ganglionari situai n peretele bronic, sunt scurte i inerveaz muchiul neted i glandele submucoase. - Mediator chimic: acetilcolina.

ROLUL SISTEMULUI NERVOS COLINERGIC- n plmnul uman s-au identificat 3 subtipuri de receptori muscarinici: receptorii M1 - n glandele submucoase i la nivelul ganglionilor parasimpatici -rol facilitator asupra transmisiei parasimpatice; receptorii M2 - localizai pe muchiul neted bronic i la nivelul fibrelor parasimpatice postganglionare (au rol n inhibarea eliberrii de acetilcolin, cu rol de autoreceptori) receptorii M3 - sunt prezeni n numr mare la nivelul fibrei musculare netede a bronhiilor mari i mediaz contracia, dar i vasodilataia i secreia de mucus. = cea mai mare proporie de receptori muscarinici prezeni la nivelul cilor respiratorii Efectele stimulrii sistemului nervos colinergic sunt: bronhoconstricie, vasodilataie, hipersecreie de mucus neuromodulare.

ROLUL SISTEMULUI NERVOS ADRENERGIC

Plmnul uman conine foarte puine fibre nervoase simpatice. Fibrele postganglionare din ganglionul cervical mijlociu i inferior formeaz un plex n jurul cilor respiratorii i al vaselor. Receptorii adrenergici distribuii la nivelul cilor aerifere sunt: receptori alfa-1 adrenergici - n numr limitat, sunt localizai la nivelul vaselor pulmonare i celulelor epiteliului bronic. crete secreia de mucus i produce contracia muchiului neted; receptori beta adrenergici ( 2 70% i 1 30%) - receptorii 1 : reglai de nervii simpatici (beta receptori inervai) - receptorii 2: activai mai ales de adrenalina circulant (beta receptori hormonali). Receptorii 2 sunt prezeni n membranele celulele musculare netede de la trahee pn la bronhiolele terminale, n celulele epiteliale, pneumocite, celulele Clara i glandele submucoase, mastocite, pe celulele endoteliale i celulele musculare netede vasculare. - mediaza relaxarea fibrelor musculare. Mediatorii inflamatori, derivai ai lipooxigenazei, factorul activator plachetar (PAF) sau radicalii liberi ai oxigenului pot afecta funcia beta-receptorilor.

SISTEMUL NONADRENERGIC NONCOLINERGIC (NANC)

SISTEMUL NANC EXCITATOR Fibrele C senzitive elibereaz neuropeptide numite i tahikinine, cele mai importante fiind substana P i neurokinina A. Tahikininele determin bronhoconstricie printr-un reflex de axon (conducere retrograd a excitaiei de la nivelul epiteliului bronic) efecte proinflamatorii prin:

vasodilataie i creterea permeabilitii vasculare bronice, cu edem; creterea secreiei de mucus a glandelor submucoase i a celulelor caliciforme; efect chemotactic pozitiv pentru polimorfonucleare i eozinofile, de stimulare a fagocitozei i cretere a eliberrii radicalilor liberi ai oxigenului.

n condiii fiziologice, tahikininele sunt rapid degradate prin enzime (endopeptidaze neutre sau enkefalinaze) localizate n epiteliul bronic. Patologic, n astm: descuamarea epiteliului bronsic catabolism sczut al tahikininelor amplificare a efectelor lor. Infeciile virale ale cilor respiratorii, substanele oxidante i fumul de igar au aceleai efecte.

SISTEMUL NONADRENERGIC NONCOLINERGIC (NANC)SISTEMUL NANC INHIBITOR. Cuprinde factori cu efect bronhodilatator. Polipeptidul intestinal vasoactiv (VIP): reduce efectul contractil al acetilcolinei; are efect inhibitor asupra eliberrii de neuropeptide din terminaiile nervoase senzitive; VIP este foarte sensibil la enzime proteolitice este rapid degradat de triptaz (mediator al mastocitelor) facilitatrea apariiei bronhospasmului.

Oxidul nitric (NO) - este sintetizat pe cale enzimatic sub aciunea NOS prezent n celulele epiteliale, macrofage, celule musculare netede i celule endoteliale. - relaxeaz muchiul neted bronic dependent de mrimea bronhiei i de integritatea epiteliului bronic. - mecanism de aciune: creterea GMPc urmat de hiperpolarizarea membranei prin deschiderea canalelor de K+.

REGLAREA UMORAL

Adrenalina - eliberat de medulosuprarenal - produce bronhodilataie: direct prin aciune pe receptorii 2 adrenergici i creterea AMPc indirect prin inhibarea eliberrii de substane bronhoconstrictoare, cum ar fi histamina sau leucotrienele. - Agonitii receptorilor 2 (salbutamolul, izoprenalina) au efecte bronhodilatatoare. - Teofilina (inhibtor de fosfodiesteraze - care degrad. AMPc) bronhodilataie Histamina - stocat n mastocitele tisulare i n bazofile - este eliberat la contactul cu antigene sau diferite citokine. - multiple efecte asupra cilor respiratorii, mediate prin dou subtipuri de receptori. H1 - mediaz bronhoconstricia, contracia vaselor pulmonare, creterea permeabilitii venulelor postcapilare i induce un reflex colinergic bronhoconstrictor; H2 - mediaz vasodilataia i creterea secreiei de mucus.

REGLAREA UMORALProduii de oxidare ai acidului arahidonic - rezult prin metabolizarea acidului arahidonic eliberat din fosfolipidele membranare, sub aciunea fosfolipazei A2 Acidul arahidonic poate fi metabolizat pe calea ciclooxigenazei sau a lipooxigenazei. Pe calea ciclooxigenazei se obin: prostaglandine (PG): PGD2, PGF2 - efect bronhoconstrictor; PGE2 - efect bronhodilatator; prostacicline: PGI2 - efect bronhodilatator; tromboxani: TxA2 - efect bronhoconstrictor.

Pe calea lipooxigenazei se obin: leucotriene (pe calea 5-lipooxigenazei) i 15-HETE lipoxine (pe calea 15-lipooxigenazei), cu un puternic efect bronhoconstrictor i de cretere a permeabilitii vasculare CONCLUZII efect bronhoconstrictor leucotrienele, Tx, PGD, PGF2 i lipoxinele; efect bronhodilatator prostaciclinele i PGE2.

REGLAREA UMORAL

PAF (Platelet Activating Factor)- este produs n plachetele sanguine i n multe celule inflamatorii. Contracia bronic produs de PAF este realizat prin: aciune direct pe musculatura neted a cilor respiratorii; stimularea sintezei i eliberrii unor factori bronhoconstrictori; reducerea densitii receptorilor adrenergici la nivel bronho-pulmonar. Speciile reactive ale oxigenului - anionul superoxid i peroxidul de hidrogen - sunt eliberate din diferite tipuri de celule: macrofage, neutrofile, eozinofile i mastocite, activate n timpul proceselor inflamatorii - au rol important n distrucia epitelial, prin reducerea aprrii antioxidante i induc contracia muchilor netezi ai cilor respiratorii. - sunt inactivai de scavengeri enzimatici ca superoxid dismutaza (SOD) i glutation - peroxidaza. - Scderea concentraiei sanguine a acestora a fost remarcat la unii bolnavi cu astm.

Reglarea umoral acioneaz sinergic cu cea nervoas, asigurnd un echilibru ntre factorii bronhoconstrictori i cei bronhodilatatori. Aciunea factorilor constrictori este dominant n primele ore ale dimineii, cnd s-a constatat c nivelul adrenalinei circulante este cel mai sczut. Reactivitatea cilor respiratorii poate fi testat prin determinarea modificrilor rezistenei la flux produse de administrarea pe cale inhalatorie a unor doze progresive de substane bronhoconstrictoare, cum ar fi acetilcolina, metacolina i carbacholul (parasimpaticomimetice).