Resp 4 fiziologie

FIZIOLOGIAAPARATULUIRESPIRATOR

Curs 4

REGLAREA RESPIRAŢIEI

se realizează printr-un mecanism complex neuro-umoral.

Reglarea nervoasă asigură activitatea ventilatorie ritmică, automată, precum şi ajustarea ei pe cale reflexă, prin multiple circuite de retroacţiune cu punct de plecare receptorii periferici. - Structurile subcorticale participă la adaptarea respiraţiei în diverse situaţii, iar scoarţa cerebrală asigură controlul voluntar al acesteia.

Reglarea umorală adaptează respiraţia la compoziţia chimică a sângelui, modificând excitabilitatea centrilor nervoşi şi a altor structuri nervoase implicate în controlul respiraţiei.

CENTRI NERVOŞI CU ROL ÎN REGLAREA RESPIRAŢIEI

Structurile nervoase care intervin în reglarea respiraţiei sunt grupate în

centrii primari bulbari (intrinseci),

auxiliari pontini (accesori),

integratori supraiacenţi integratori medulari.

CENTRII RESPIRATORI PRIMARI sunt situaţi în bulbul rahidian, în plină

formaţiune reticulată. întreţin activitatea ventilatorie

bazală, nu pot asigura adaptarea adecvată a respiraţiei la diverse solicitări

= centri vitali

= 2 populaţii neuronale (neuroni inspiratori “I” şi expiratori “E”) interconectate funcţional, care au “tendinţa” de a se grupa în anumite zone.

Grup dorsal neuroni respiratori “I” Grup ventral neuroni respiratori “E”

CENTRII RESPIRATORI PRIMARI

Activitatea spontană (automată) a neuronilor respiratori bulbari atribuită unor modificări metabolice ritmice care au loc în aceste celule, dotate cu proprietăţi de pacemaker.

Apariţia unei diferenţe de potenţial între polul dendritic şi cel axonal depolarizarea spontană a membranei neuronale în zona hilului axonal şi descărcarea unui impuls în axon.

GRUPUL DORSAL - se întinde pe o arie mai mică, în 1/3 inferioară a porţiunii postero-laterale a bulbului, cuprinzând şi nucleul tractului solitar

- este format predominant din neuroni “I”

- asigurând ritmul bazal al ventilaţiei.

- prin intermediul n. IX şi X (care fac staţie în nucleul tractului solitar), primeşte aferenţe de la nivelul: CR zonelor reflexogene CV



GRUPUL VENTRAL –- este situat pe o arie mai extinsă care interesează reg.ventro-laterală a bulbului. - cuprinde nucleul ambiguu şi retroambiguu

- format predominant din neuroni “E” care primesc aferenţe vagale de la nivelul mecanoreceptorilor pulm.

- este inactiv în condiţii de repaus- se activează în efortul ventilator, pe baza aferenţelor vagale.


Mecanismul prin care neuronii “I” devin activi în timpul inspirului şi cei “E” în timpul expirului are la bază existenţa unui “activităţi oscilatorii” între grupurile de neuroni “I” şi “E”.

Activitatea neuronilor “I” este periodic inhibată de neuronii “E” pe baza aferenţelor vagale pulmonare.

Excitaţia iniţială a unui neuron aparţinând unui grup neuronal inspirator “I” corespunde cu transmiterea “în pantă” a excitaţiei prin tot circuitul inspirator.

Imediat ce activitatea neuronilor “I” încetează, grupul de neuroni “E” îşi manifestă excitabilitatea, transmiţând “în pantă” impulsuri excitatoare în circuitul expirator, după care ciclul respirator se reia.

“Model operaţional” al centrilor respiratori bulbari 3 grupuri neuronale, notate convenţional “A”, “B” şi “C”

Grupul “A” - cuprinde neuronii “I” care primesc aferenţe activatoare de la chemoreceptorii periferici şi centrali (prin nucleu tractului solitar) şi trimit proiecţii prin intermediul căii bulbo-spinale spre motoneuronii frenici şi cei ai nervilor intercostali externi. Creşterea tonusului grupului “A” determină inspirul şi activează gr. “B”.

Grupul “B” - cuprinde neuroni “E” care primesc aferenţe activatoare de la nivelul mecanoreceptorilor vagali pulmonari şi activează gr. “C”.

Grupul “C” (inspiratory cutoff switch) - este răspunzător de inhibiţia grupului “A, fiind activat de grupul “B” şi de centrul pneumotaxic pe baza aferenţelor vagale de la nivelul mecanoreceptorilor pulmonari.

CENTRII RESPIRATORI AUXILIARI sunt localizaţi în punte influenţează tonusul şi activitatea

ritmică a centrilor respiratori primari, funcţionând pe baza aferenţelor vagale de la nivelul plămânilor şi a căilor respiratorii.

Experimental: secţiunea efectuată deasupra

punţii nu modifică respiraţia secţiunea efectuată deasupra

punţii + dubla vagotomie respiraţii mai ample şi cu frecvenţă redusă

Vagotomia dubla + alte secţiuni pontine modificări caracteristice ale respiraţiei ce evidenţiază funcţiile centrilor respiratori auxiliari.

Secţiunea în porţiunea mijlocie a punţii determină apariţia respiraţiei numită apneusis, caracterizată prin inspiraţii ample, prelungite (zeci de sec.), întrerupte de scurte expiraţii.

Secţiunea efectuată la limita dintre punte şi bulb determină o respiraţie mai frecventă, de amplitudine mai redusă, dificilă, suspinoasă, numită “gasping respiration”.

Secţiunea efectuată între bulb şi măduva spinării determină oprirea respiraţiei

CENTRII RESPIRATORI AUXILIARI

CENTRUL PNEUMOTAXIC - este situat în 1/3 superioară a punţii, în regiunea dorso-laterală. - conţine neuroni care nu prezintă automatism, activitatea lor fiind dependentă de af. vagale şi de centrii supraiacenţi.

- reglează activitatea centrilor bulbari în cadrul unor circuite de retroacţiune între bulb şi punte şi a unor reflexe de inflaţie şi deflaţie declanşate la nivel pulmonar.

- asigură trecerea de la inspiraţie la expiraţie prin descărcarea de impulsuri inhibitorii pentru:

centrul apneustic şi neuronii “I” bulbari.



CENTRUL APNEUSTIC - este situat în treimea inferioară a punţii - exercită efecte stimulatoare, tonice, asupra neuronilor “I” bulbari, în condiţiile în care influenţa centrului pneumotaxic este suprimată.

? existenţa centrului apneustic nu este unanim admisă, efectele sale fiind puse pe seama influenţelor exercitate asupra neuronilor “I” bulbari de către sistemul reticulat activator ascendent (SRAA).

INFLUENŢELE INTERCENTRALE

pot modifica activitatea ritmică şi tonusul centrilor respiratori bulbari. Centrii vomei, deglutiţiei şi centrii vasomotori bulbari sunt implicaţi cel mai frecvent în

aceste interrelaţii. Ex. În cursul vomei oprirea respiraţiei Reflexele depresoare, controlate de centrii vasomotori bulbari, sunt asociate cu

reducerea amplitudinii şi frecvenţei respiraţiilor Reflexele presoare sunt asociate cu modificări ventilatorii opuse. Centrul respirator influenţează activitatea centrilor CV din vecinătate aritmie

respiratorie (in inspir FC, in expir FC) = consecinţă a interrelaţiei centrale dintre centrii respiratori şi vasomotori

Centrii respiratori bulbari stabilesc conexiuni cu

- nucleul motor al nervului facial care inervează musculatura narinelor, - nucleul dorsal al vagului care inervează musculatura bronhiilor - nucleul ambiguu care asigură eferenţa motorie somatică pentru musculatura laringiană. explică modificările CR sup. asociate în mod normal cu ventilaţia.

CENTRII INTEGRATORI SUPRAIACENŢI

NEOCORTEXUL - asigură reglarea voluntară a respiraţiei pe căi ce ajung direct la nivelul motoneuronilor ce comandă activitatea muşchilor respiratori.

Respiraţia - poate fi oprită voluntar - apnee – (zeci de sec. -minute la antrenaţi) - poate fi modificată voluntar: FR = polipnee (tahipnee)

FR = bradipnee.

Controlul voluntar limitat de modificarea PO2 si PCO2: Hiperventilaţia voluntară poate determina la 1/2 a PCO2. Hipoventilaţia şi apneea limitate de PCO2 şi de PO2.

Normalizarea respiraţiei PCO2 la 50 mmHg PO2 la 70 mmHg.

CENTRII INTEGRATORI SUPRAIACENŢI

Cortexul intervine în reglarea respiraţiei şi prin elaborarea unor reflexe condiţionate.

Ex. - hiperventilaţia premergătoare startului din întrecerile sportive - prelungirea apneei voluntare prin antrenament pt. imersiuni.

Condiţionarea corticală permite adaptarea ventilaţiei în realizarea unor acte specific umane: vorbitul, cititul, râsul, fluieratul, cântatul vocal sau cu instrumente muzicale de suflat, tusea, suspinul şi strănutul voluntar.

CENTRII INTEGRATORI SUPRAIACENŢI SISTEMUL LIMBIC - participă la modificările

respiratorii asociate stărilor afectiv-emoţionale. Ex. emoţiile pozitive → hiperventilaţie precedată de o scurtă apnee. - frica şi furia → creşterea frecvenţei respiratorii. - teama, groaza şi atenţia încordată → oprirea respiraţiei.

HIPOTALAMUSUL - asigură modificările respiratorii în funcţie de temperatura mediului ambiant. - În hipotalamusul anterior este localizat centrul termolitic care determină polipneea termică. - Febra, încălzirea pasivă a organismului sau hipertermia asociată efortului fizic de lungă durată determină hiperventilaţie.

CENTRII INTEGRATORI SPINALI

Centrii spinali = motoneuronii din coarnele anterioare ale măduvei spinării C-T care asigură inervaţia muşchilor respiratori prin:- nervul frenic (C2-C4), - nervii intercostali (T1-T7) şi - nervi abdominali (T7-T12)

“execută” alternanţa dintre inspiraţie şi expiraţie conform “modelului respirator” impus de centrii bulbo-pontini şi modulat de centrii supraiacenţi.


În timpul inspiraţiei sunt inhibaţi motoneuronii spinali ai musculaturii expiratorii

În timpul expiraţiei, cei ai musculaturii inspiratorii.

Mecanismul “inhibiţiei reciproce” se realizează printr-o inhibiţie activă de origine supraspinală.

Axonii descendenţi cu activitate inspiratorie stimulează motoneuronii inspiratori şi prin activarea interneuronilor inhibitori spinali suprimă activitatea motoneuronilor expiratori.


Intervalul dintre descărcările succesive ale PA din nervii musculaturii respiratorii determină frecvenţa respiratorie

Frecvenţa potenţialelor, durata şi numărul de unităţi motorii activate determină amplitudinea şi forţa respiraţiilor.

Motoneuronii integrează aferenţele legate de controlul automat, voluntar şi comportamental al respiraţiei, sosite pe calea mai multor tracturi:

bulbo-spinal - de la centrii bulbari; cortico-spinal şi cortico-rubro-spinal - de la nivelul cortexului reticulo-spinal - de la nivelul neuronilor din formaţiunea reticulată.

Aferenţele de la fusurile neuromusculare, sosite prin rădăcinile posterioare ale nervilor spinali, asigură controlul prin feedback al stării de tensiune din muşchii respiratori.

CONTROLUL NEURO - REFLEX AL RESPIRAŢIEI

Sistemul de control extrinsec al respiraţiei are la bază aferenţe provenite de la un număr mare de receptori pulmonari şi extrapulmonari:

1. Mecanoreceptori pulmonari

2. Receptori de iritaţie

3. Receptori juxtacapilari J

4. Receptori din CR sup

5. Propriorecetori

6. Baroreceptori

7. Exteroreceptori

RECEPTORII DE DISTENSIE (MECANORECEPTORII)

Localizare: musculatura netedă a bronhiilor terminale şi ţesutul elastic pulmonar, subpleural şi peribronhial.

sunt stimulaţi de distensia plămânului = “receptori de inflaţie”

Impulsurile aferente ajung la centrii bulbari prin fibre vagale mielinice care fac staţie în nucleul tractului solitar.

O parte din fibrele vagale se proiectează la nivelul grupului funcţional “B” (neuroni “E”)

O altă parte ajung la nivelul centrului pneumotaxic a cărui activitate o amplifică încetarea inspirului şi declanşarea expirului - reflexul de inflaţie Hering-Breuer

Reflexul de inflaţie Hering-Breuer este declanşat când VT depăşeşte 1 litru reflex de apărare şi de prevenire a distensiei pulmonare exagerate

Colabarea bruscă a ţesutului pulmonar, la sfârşitul expiraţiei, determină producerea inspirului prin reflexul de deflaţie Hering-Breuer sau reflexul Hering-Breuer inversat

mai puţin important acţionează în condiţii

patologice de deflaţie pulmonară forţată (ex. pneumotorax)

Rol: Reflexele Hering-Breuer evita distensia şi colabarea exagerată a plămânilor.

RECEPTORII DE IRITAŢIE “I”

sunt situaţi între celulele epiteliale de la nivelul căilor respiratorii, fiind reprezentaţi de fibre vagale mielinice.

Stimulii: hiperinflaţia pulmonară, diverşi agenţi exogeni, (gazele toxice, fumul de ţigară, particule

de praf inhalate, aerul rece) agenţi endogeni (histamina şi PG). Stimularea receptorilor “I” tahipnee

bronhoconstricţie, tuse hipersecreţie de mucus.

Rol: în modificările respiratorii asociate cu reacţii inflamatorii locale, embolii, edem pulmonar, astm, etc.

RECEPTORII JUXTACAPILARI “J”

sunt situaţi juxtacapilar, în vecinătatea peretelui alveolar. Stimulii: hiperinflaţia pulmonară, substanţele exogene şi endogene care ajung în circulaţia

pulmonară (BK, serotonina, capsaicina). Impulsurile aferente sunt transmise cu viteză scăzută prin fibre

vagale amielinice de tip C. Stimularea acestor receptori apneea iniţială urmată de

tahipnee, bronhoconstricţie,

hipersecreţie de mucus, bradicardie şi hipotensiune.

Rol: este asociat cu situaţii patologice, cum ar fi embolia şi congestia pulmonară.

RECEPTORII CĂILOR RESPIRATORII SUPERIOARE

sunt situaţi la nivelul cavităţii nazale, a nazo-faringelui, laringelui, traheei şi bronhiilor mari

Stimulii: mecanici şi chimici asemănător receptorilor de iritaţie

Raspunsuri: Tracţiunea limbii = manevră de stimulare reflexă a respiraţiei. Stimularea regiunii supraglotice (tegumentul şi mucoasa inervată

de nervul V) inhibiţia respiraţiei, putând fi o cauză a morţii subite Stimularea regiunii subglotice accelerarea respiraţiei. Iritarea mecanică a laringelui spasmul laringian oprirea

reflexă a respiraţiei. Iritarea mucoasei rino-faringiene şi laringo-traheale reflexe

respiratorii de apărare (tuse, strănut).

PROPRIOCEPTORII MIOARTROKINETICI

sunt situaţi la nivelul muşchilor, tendoanelor şi capsulelor articulare, fiind reprezentaţi de fusurile neuro-musculare şi de corpusculii tendinoşi Golgi.

stimulează respiraţia în cursul mişcărilor active şi pasive ale diverselor grupe musculare scheletice.

Stimularea centrilor respiratori are loc prin colateralele căilor sensibilităţii proprioceptive cu traseu spre formaţiunea reticulată din bulb.

Un rol important în activarea respiraţiei revine reflexelor cu punct de plecare proprioceptorii situaţi în musculatura respiratorie, în special la nivelul diafragmului şi a muşchilor intercostali, care întreţin excitabilitatea centrilor respiratori.

BARORECEPTORII VASCULARI

sunt localizaţi la nivel sinusului carotidian şi a arcului aortic,

activaţi de modificările presiunii intravasculare.

Creşterea moderată a TA FR Creşterea accentuată a TA oprirea

respiraţiei. Injectarea de adrenalină poate produce

“apneea adrenalinică” prin bruscă a TA. Scăderea TA, indusă de hemoragii sau

medicaţie vasodilatatoare, determină hiperventilaţie.

EXTEROCEPTORII

tactili, termici şi dureroşi pot determina modificări ale respiraţiei prin colateralele căilor

sensibilităţii exteroceptive care ajung la formaţia reticulată din bulb, iar în cazul feţei prin nervul trigemen.

Flagelaţia feţei la cei cu alterări ale stării de conştienţă, Alternanţa de băi reci şi calde la nou-născutul în apnee, stimulează

respiraţia. Duşul rece inhibă respiraţia Temperatura crescută a mediului intensifică respiratia Stimularea puternică şi bruscă, tactilă, termică şi dureroasă a

tegumentului feţei, în teritoriul inervat de trigemen, determină oprirea respiraţiei

Aplicarea în aceeaşi zonă a unor stimuli de intensitate mai redusă stimulează respiraţia.

Receptor Localizare Stimul Răspuns

Mecanorec. pulmonari

Muschi neted cai aerifere

Inflatie pulmonara

ReflexHering-Breuer

Receptori de iritatie

Intre celulele epiteliale CA

Gaze nocive,particule straine, aer rece

Hiperpnee, bronho constr., tuse

Receptori tip J Peretii capilarelor pulmonare

CongestieEdem

Apnee, urmata de respiratie rapida superficiala

Proprioreceptori Muschi, tendoane. Capsule articulare

Miscari active si pasive

Hiperventilatie

Baroreceptori Sinus carotidianCrosa aortei

Modificari TA Ventilatie

Algoreceptori In tot corpul Stimuli nocivi Ventilatie(VT & FR)

CONTROLUL NEURO-UMORAL AL RESPIRAŢIEI

dubleaza si completeaza adaptarea respiraţiei este dublată timp de reacţie mai crescut, necesar acţiunii factorilor umorali

asupra chemoreceptorilor centrali şi periferici. Excitabilitatea centrilor respiratori poate fi influenţată de o serie de

factori:

CATECOLAMINELE În doze mici adrenalina are un efect stimulator asupra centrilor

respiratori şi vasomotori prin activarea formaţiunii reticulate. În doze mari, adrenalina determină oprirea respiraţiei prin acţiunea

presiunii arteriale crescute asupra baroreceptorilor sino-carotidieni.

IONII DE Ca2+ Scăderea Ca2+ plasmatic în alcalozele respiratorii şi metabolice

asociate cu fixarea fracţiunii ionizate pe proteine, în insuficienţa paratiroidiană sau în rahitismul tratat cu doze mari de vitamina D, determină creşterea excitabilităţii centrilor respiratori.

CHEMORECEPTORII CENTRALI

= neuroni plasaţi în regiunea ventro-laterală a bulbului, în imediata vecinătate a centrilor respiratori.

sunt sensibili la variaţiile concentraţiei de [H+] din lichidul extracelular.

LCR este separat de sânge prin bariera hemato-encefalică, relativ impermeabilă pentru H+ şi HCO3-, dar traversată cu uşurinţă de CO2.

CHEMORECEPTORII CENTRALI

PCO2 în sângele arterial difuziune CO2 prin BHE în LCR şi lichidul interstiţial

CO2 se hidratează rapid şi disociază instantaneu, eliberând H+ şi HCO3-.

Creşterea concentraţiei H+ în LCR şi lichidul interstiţial stimulează chemoreceptorii centrali prin modificarea pH-ului.

Hiperventilaţia de durată,

normalizarea pH-ului după 24-48 de ore.

CHEMORECEPTORII PERIFERICI

sunt situaţi în teritoriul arterial: la bifurcaţia arterei carotide -

corpusculul sau glomusul carotidian - şi

la nivelul crosei aortei - corpusculul sau glomusul aortic.

De la nivelul lor pleacă impulsuri aferente pe calea nervilor:

IX (ramura Hering) şi X (ramura Cyon - Ludwig)

spre nucleul tractului solitar.

CHEMORECEPTORII PERIFERICI

Scăderea PO2 în sângele arterial stimularea chemoreceptorilor periferici hiperventilaţie.

Expunerea prelungită la hipoxie ↓ sensibilităţii chemoreceptorilor la scăderea PO2 dispariţia hiperventilaţiei corespunde cu adaptarea respiraţiei la altitudine.

Sunt stimulaţi în mai mică măsură de:

creşterea PCO2 cresterea H+ (scaderea pH-ului)

RĂSPUNSUL VENTILATOR LA MODIFICĂRILE PCO2

= principalul tip de răspuns în cadrul reglarii neuro-umorale Acţiunea CO2 este mai puternică în comparaţie cu modificările O2

Creşterea cu 0,2% a concentraţiei CO2 în aerul alveolar şi cu 0,5 mmHg a PCO2 în sângele arterial determină dublarea debitului ventilator.

Până la o concentraţie de 15% CO2 în aerul inspirat acţiune stimulatoare progresiva

La concentraţii > 20% narcoza La concentraţii de 40% moarte

O proporţie de 100% O2 în aerul inspirat diminuă ventilaţia cu 10-20%. Pentru a întreţine activitatea centrului respirator este necesară prezenţa CO2 în aerul inspirat. De aceea în amestecul de gaze care se foloseşte pentru oxigenoterapie, O2 reprezintă 95%, iar CO2 5%.

RĂSPUNSUL VENTILATOR LA MODIFICĂRILE PCO2

Mecanism de actiune CO2 acţionează asupra

chemoreceptorilor centrali şi periferici, fie direct, fie prin intermediul H+.

După inhalarea CO2 , răspunsul ventilator este declanşat:

rapid ( 4 sec) prin excitarea chemoreceptorilor periferici

mai lent (20-40 sec) prin excitarea chemoreceptorilor centrali.

Intervenţia chemoreceptorilor centrali este mai lentă, dar activarea acestora este esenţială pentru respiraţie.

RĂSPUNSUL VENTILATOR LA MODIFICĂRILE DE PH SANGUIN

este asemănător cu cel provocat de variaţiile PCO2 → CO2 determină modificări ale [H+] la nivelul chemoreceptorilor centrali şi periferici.

Răspunsul ventilator indus de pH-ului sanguin diferă în funcţie de mecanismul acidozei.

În acidoza respiratorie ventilaţia este stimulată rapid şi intens prin difuziunea CO2 în LCR H+ stimulează chemoreceptorii centrali.

În acidoza metabolică, dată de acumularea acizilor nevolatili, stimularea ventilaţiei se realizează prin excitarea chemoreceptorilor periferici (H+ din sânge străbate mai greu BHE)

RĂSPUNSUL VENTILATOR LA MODIFICĂRILE PO2

Este mult mai puţin exprimat în cadrul reglarii neuro-umorale

Chemoreceptorii periferici sunt stimulaţi la scăderi ale PO2 sub 70 mmHg

Stimularea chemorec. este maximă când PO2 scade la 40-50 mmHg

La valori sub 30 mmHg efect inhibitor direct al hipoxiei asupra centrilor respiratori.

RĂSPUNSUL VENTILATOR LA MODIFICĂRILE PO2

Obs. Ventilaţia este dependentă de: - gradul de desaturare a Hb din sângele venos- oxigenul dizolvat fizic în repaus anemia nu induce hiperventilaţie→ cantitatea de O2 dizolvată fizic este normală, iar creşterea DC, a vitezei de circulaţie a sângelui şi redistribuirea fluxului sanguin asigură o bună oxigenare a ţesuturilor. - În efort, aceste mecanisme compensatorii sunt depăşite hiperventilatie

REGLAREA TONUSULUI CĂILOR RESPIRATORII

În condiţii fiziologice există o stare de tonus uşor, permanent al musculaturii netede din pereţii bronşici, rezultat al echilibrului dintre factorii constrictori şi cei dilatatori.

REGLAREA NERVOASĂ

ROLUL SISTEMULUI NERVOS COLINERGIC- Inervaţia parasimpatică colinergică

→ nervul vag → mai importantă la nivelul căilor bronşice proximale

. - La nivelul căilor aerifere sunt prezenţi:

receptorii de distensie (mecanoreceptori) - responsabili de reflexul Hering-Breuer;

receptorii de iritaţie - responsabili de bronhoconstricţie; terminaţiile fibrelor C nemielinizate - eliberează neuropeptide sub acţiunea

capsaicinei, bradikininei şi PG; determină bronhoconstricţie severă.

- Cale aferentă reflex colinergic = fibre mielinizate şi fibre C nemielinizate

- Transmisia stimulilor la nivel ganglionar este asigurată de activarea receptorilor nicotinici de către acetilcolină. - Fibrele postganglionare ale nervilor vagi, provenind din neuronii ganglionari situaţi în peretele bronşic, sunt scurte şi inervează muşchiul neted şi glandele submucoase. - Mediator chimic: acetilcolina.

ROLUL SISTEMULUI NERVOS COLINERGIC

- În plămânul uman s-au identificat 3 subtipuri de receptori muscarinici: receptorii M1 - în glandele submucoase şi la nivelul ganglionilor parasimpatici

-rol facilitator asupra transmisiei parasimpatice; receptorii M2 - localizaţi pe muşchiul neted bronşic şi la nivelul fibrelor

parasimpatice postganglionare (au rol în inhibarea eliberării de acetilcolină, cu rol de autoreceptori)

receptorii M3 - sunt prezenţi în număr mare la nivelul fibrei musculare netede a bronhiilor mari şi mediază contracţia, dar şi vasodilataţia şi secreţia de mucus. = cea mai mare proporţie de receptori muscarinici prezenţi la nivelul căilor respiratorii

Efectele stimulării sistemului nervos colinergic sunt:

bronhoconstricţie, vasodilataţie, hipersecreţie de mucus neuromodulare.

ROLUL SISTEMULUI NERVOS ADRENERGIC

Plămânul uman conţine foarte puţine fibre nervoase simpatice. Fibrele postganglionare din ganglionul cervical mijlociu şi inferior formează un plex în jurul

căilor respiratorii şi al vaselor. Receptorii adrenergici distribuiţi la nivelul căilor aerifere sunt: receptori alfa-1 adrenergici - în număr limitat, sunt localizaţi la nivelul vaselor pulmonare şi

celulelor epiteliului bronşic. → creşte secreţia de mucus şi produce contracţia muşchiului neted;

receptori beta adrenergici (2 → 70% şi 1 → 30%) - receptorii 1 : reglaţi de nervii simpatici (beta receptori inervaţi)- receptorii 2: activaţi mai ales de adrenalina circulantă (beta receptori hormonali).

Receptorii 2 sunt prezenţi în membranele celulele musculare netede de la trahee până la bronhiolele terminale, în celulele epiteliale, pneumocite, celulele Clara şi glandele submucoase, mastocite, pe celulele endoteliale şi celulele musculare netede vasculare. - mediaza relaxarea fibrelor musculare.

Mediatorii inflamatori, derivaţi ai lipooxigenazei, factorul activator plachetar (PAF) sau radicalii liberi ai oxigenului pot afecta funcţia beta-receptorilor.

SISTEMUL NONADRENERGIC NONCOLINERGIC (NANC)

SISTEMUL NANC EXCITATOR Fibrele C senzitive eliberează neuropeptide numite şi tahikinine, cele mai

importante fiind substanţa P şi neurokinina A.

Tahikininele determină bronhoconstricţie printr-un reflex de axon (conducere retrogradă a excitaţiei

de la nivelul epiteliului bronşic) efecte proinflamatorii prin:

• vasodilataţie şi creşterea permeabilităţii vasculare bronşice, cu edem;• creşterea secreţiei de mucus a glandelor submucoase şi a celulelor caliciforme;• efect chemotactic pozitiv pentru polimorfonucleare şi eozinofile, de stimulare a

fagocitozei şi creştere a eliberării radicalilor liberi ai oxigenului.

În condiţii fiziologice, tahikininele sunt rapid degradate prin enzime (endopeptidaze neutre sau enkefalinaze) localizate în epiteliul bronşic.

Patologic, în astm: descuamarea epiteliului bronsic catabolism scăzut al tahikininelor amplificare a efectelor lor.

Infecţiile virale ale căilor respiratorii, substanţele oxidante şi fumul de ţigară au aceleaşi 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 eliberării de neuropeptide din terminaţiile nervoase

senzitive; VIP este foarte sensibil la enzime proteolitice este rapid degradat de triptază

(mediator al mastocitelor) facilitatrea apariţiei bronhospasmului.

Oxidul nitric (NO) - este sintetizat pe cale enzimatică sub acţiunea NOS prezentă în celulele epiteliale, macrofage, celule musculare netede şi celule endoteliale. - relaxează muşchiul neted bronşic dependent de mărimea bronhiei şi de integritatea epiteliului bronşic. - mecanism de acţiune: creşterea GMPc urmată de hiperpolarizarea membranei prin deschiderea canalelor de K+.

REGLAREA UMORALĂ

Adrenalina - eliberată de medulosuprarenală- produce bronhodilataţie:

direct prin acţiune pe receptorii 2 adrenergici şi creşterea AMPcindirect prin inhibarea eliberării de substanţe bronhoconstrictoare, cum ar

fi histamina sau leucotrienele. - Agoniştii receptorilor 2 (salbutamolul, izoprenalina) au efecte bronhodilatatoare. - Teofilina (inhibtor de fosfodiesteraze - care degrad. AMPc) bronhodilataţie

Histamina - stocată în mastocitele tisulare şi în bazofile

- este eliberată la contactul cu antigene sau diferite citokine. - multiple efecte asupra căilor respiratorii, mediate prin două subtipuri de receptori.

H1 - mediază bronhoconstricţia, contracţia vaselor pulmonare, creşterea permeabilităţii venulelor postcapilare şi induce un reflex colinergic bronhoconstrictor;

H2 - mediază vasodilataţia şi creşterea secreţiei de mucus.

Produşii de oxidare ai acidului arahidonic - rezultă prin metabolizarea acidului arahidonic eliberat din fosfolipidele membranare, sub acţiunea fosfolipazei A2Acidul arahidonic poate fi metabolizat pe calea ciclooxigenazei sau a lipooxigenazei.

Pe calea ciclooxigenazei se obţin: prostaglandine (PG): PGD2, PGF2 - efect bronhoconstrictor; PGE2 - efect bronhodilatator; prostacicline: PGI2 - efect bronhodilatator; tromboxani: TxA2 - efect bronhoconstrictor.

Pe calea lipooxigenazei se obţin: leucotriene (pe calea 5-lipooxigenazei) şi 15-HETE lipoxine (pe calea 15-lipooxigenazei), cu un puternic efect bronhoconstrictor

şi de creştere a permeabilităţii vasculare

CONCLUZII efect bronhoconstrictor – leucotrienele, Tx, PGD, PGF2 şi lipoxinele; efect bronhodilatator – prostaciclinele şi PGE2.

REGLAREA UMORALĂ

PAF (Platelet Activating Factor)- este produs în plachetele sanguine şi în multe celule inflamatorii. Contracţia bronşică produsă de PAF este realizată prin:

acţiune directă pe musculatura netedă a căilor respiratorii; stimularea sintezei şi eliberării unor factori bronhoconstrictori; reducerea densităţii receptorilor adrenergici la nivel bronho-pulmonar.

Speciile reactive ale oxigenului - anionul superoxid şi peroxidul de hidrogen - sunt eliberate din diferite tipuri de celule: macrofage, neutrofile, eozinofile şi mastocite, activate în timpul proceselor inflamatorii- au rol important în distrucţia epitelială, prin reducerea apărării antioxidante şi induc contracţia muşchilor netezi ai căilor respiratorii. - sunt inactivaţi de scavengeri enzimatici ca superoxid dismutaza (SOD) şi glutation - peroxidaza. - Scăderea concentraţiei sanguine a acestora a fost remarcată la unii bolnavi cu astm.

REGLAREA UMORALĂ

Reglarea umorală acţionează sinergic cu cea nervoasă, asigurând un echilibru între factorii bronhoconstrictori şi cei bronhodilatatori. Acţiunea factorilor constrictori este dominantă în primele ore ale dimineţii, când s-a constatat că nivelul adrenalinei circulante este cel mai scăzut.

Reactivitatea căilor respiratorii poate fi testată prin determinarea modificărilor rezistenţei la flux produse de administrarea pe cale inhalatorie a unor doze progresive de substanţe bronhoconstrictoare, cum ar fi acetilcolina, metacolina şi carbacholul (parasimpaticomimetice).

Resp 4 fiziologie

Documents

Transcript of Resp 4 fiziologie