c5 Aparatul Respirator

download c5 Aparatul Respirator

of 58

Transcript of c5 Aparatul Respirator

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    1/58

    Curs 5Sistemul respirator (SR)

    1. Functii2. Anatomie functionala3. Ventilatia4. Perfuzia5. Difuziunea - schimbul de gaze6. Controlul functiei respiratorii

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    2/58

    Sistemul respirator (SR) Resplratia este 0 functie vitala care se desfasoaracontinuu sl ciclic pentru a asigura schimbul de gazedintre organism si mediu, transportul gazelorrespiratorii la tesuturi si reactiile de oxidoreducerede la nivel celular.

    Resplratia are 2 etape mari: respiratia externa - care reprezenta schimburile degaze respiratorii dintre organism ~i mediu. respiratia interna (tisulara)-reprezinta folosirea 02la nivel celular (resplratia celulara), Sistemul respirator este format din: cal aeriene,plamani ~i rnuschll respiratori.

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    3/58

    Functiile sistemului respirator1. Schimbul de gaze - preia oxigenul dinmediul extern ~i-I transports la celule;elirnina in atmosfera C02 rezultat dinmetabolismul celular.2. Mentinerea echilibrului acido-bazic.

    SR face parte dintre sistemele biologicecare intervin in mentinerea EAB, prinposibilitatea de a creste sau scadefrecventa respiratorie.Prin hiperventilatie se elirnina excesul deC02 si se neutralizeaza in cateva minuteexcesul de acizi.3. Functia de aparare,

    Celulele epiteliale ale cailor aeriene pot secreta 0varietate de substante care intervin inapararea locala sau generala:- imunoglobuline secretorii (lgA), surfactant,peptide, proteaze, specii reactive de oxigen, speciireactive de azot. Aceste secretii actioneaza directca substante antimicrobiene pentru a mentine caileaeriene libere de infectie.

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    4/58

    Functia de aparare - continuare. Mai secreta 0 varietate de citokine ~i chemokinecare atrag celulele sistemului imun la loculinfecti ilor.A In plus, celulele stem multipotente, reticulocitele,sl, uneori, megacariocitele ajung din rnaduvaosoasa hernatoqena pana in vasele dinrnlcroclrculatla pulmonata. Aici i~i definitiveazamaturarea datorita prezentei de fibre reticulare.

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    5/58

    Functiile sistemului respirator continuare4. Functia metabolica ~i endocrina

    - sistem fibrinolitic propriu pentru liza cheagurilor de sanqe- sinteza de prostaglandine- conversia angiotensinei I in anqiotensina II, sub actiuneaenzimei de conversie care se qaseste in cantitate mare lasuprafata celulelor endoteliale (CE) din capilarele pulmonare.Aceasta reactie are loc si in alte tesuturi, dar este maxima laacest nivel. ' ,5. Fonatia.Vorbitul, cantatul si alte sunete sunt produse sub actiunea SNCcare, prin controlul asupra rnuschilor respiratori deterrninacurgerea aerului prin qura si printre corzile vocale.

    Tusea ~i stranutulIritarea nervilor din nas sau caile respiratorii, poate induce tuse sistranut, Astfel, iritantii prinsi in mucusul care tapeteaza caileaeriene sunt expulzati sau mutati in qura, de unde secretiile pot fiinqhitite sau eliminate.' ,

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    6/58

    IMadif. ca Iii :5uEliim de d if:eliitle :5Ubsta nm in ,c~ii\C~Ualti a pulfillon aliaFN~

    Rolul Metabolic al SRP'ElptiiesA'n,gllll( ~llS[11IAnr:t.i(it~trIstuil JIVaHpl1te5 '5 inB i"tildyki&rtn

    ,c.CJ:irv.ef~d,m angioteHio:a I[[b y ACE'UlI!BBe~ted,U rJ.dIDec~ tedU~O O ~ illO.0t]'If,~tedJ

    t\JrninMi8 l i] lrnm~i~N m : ; e l i u n - e r1i~rl~~A]ii~a J o o . i r n t eD G : J l a ll)rlO@

    .AJnloo 1 e!!K~rti~ete1y:remiJrved'Op i to ~O% - ['~lif""Gld.Nlll!t 8 1 l E r e e t e d JN o c l : . MOOcto~

    .Ar.(u:-hjd~ie i E ! I , e i d , m~tSJ'b~]~, [b~sP[\ ! lS ; t~lam dir lI i E '~and 'F 2 : 0 ~: f1t>cs '~a,II~~mll~f"iJ3t~eJftCUll (Ei'GiJ~1J]I l fJ@trienes

    ,A1m .s&00m "lg~ ~Lem m red~rat,affie!l;}~d,l\ :ot.atle~tedA 1 1 M I . C ! s t ; oom:plc~,' [,910'~ed

    L

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    7/58

    Anatomia functionala a SR

    NasalPassage~---~ ~ - - - Mouth-----=====~ . . . . . . . . . . Pharynx Larynx Trachea- Bronchi Alveoli~~~~~~~~~ Lung------~~-

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    8/58

    Anatomia functionala a SR Componentele morfologice aleaparatului respirator suntreprezentate de caile respiretor"sl acinii pulmonari.Caile respiratorii asiguratransportul bidirectional al gazelc~i imbunatatirea calitatii aeruluiinspirat. Cuprind urrnatoarelesegmente:

    Caile respiratorii superioare: segmennazal, segmentul cavitatii orale sifaringele pana la oriflciul glotic. Caile respiratorii inferioare:

    - laringele- traheea- bronhiile si rarnificatiile lor- bronhiolele (diametru sub 1mm).

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    9/58

    Anatomia functionala a SR -piamaniiPlamanii sunt formati din:

    Componenta bronica (cal aerieneinferioare), care se arborizeaza in ramificatiidin ce in ce mai mici. Au rol in conducereaaerului pana la nivelul parenchimuluipulmonar.

    Componenta parenchimatoasa,reprezentata de totalitatea acini/or, cu rol inrealizarea schimburilor respiratoriipulmonare. Stroma, care delimiteaza si uneste celelaltecomponente ale plamanilor.

    Vase/esi nervii p/amani/or.

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    10/58

    Anatomia functionala a SR-caile r e s p i r a ' " ' ! Q M r .G . . . . .. . .~ i ~ ~ .

    Caile respiratorii superioare: Etaju/ naza/- are rol olfactiv, inspecial la nivelul cornetului superior;rolul respirator este atribuit cornetuluimijlociu si inferior.

    Are 0mucoasa bine vascularizata,cu glande cu secretie seroasa si. . . . .mucoasa.La intrare prezinta fire de par careretin 0 parte din irnpuritatile dinrnediu. '

    La acest nivel, aerul este filtrat,incalzit la temperatura corpului siumidificat. Faringe/e - reprezinta locul deintersectie a traseului digestiv cu celrespirator.

    Prezinta 0 bogata componentslimfatica (qanqlion: si vase) cu rol in

    ~"'I-Smt pralalB~~U\Nla~-=;:{- Or.O~:h~H'ffl:':~:!.L linfll1iallonsil

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    11/58

    Anatomia functionala a SR - caile

    Up~~ JI~

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    12/58

    Anatomia functionala a SR - calla respiratoriiinferioare Bronhiolele - sunt conducte cu diametrul sub 1 mm. in structura lor NUmaiprezinta elementele cartilaginoase si celulele glandulare secretoare de mucus. Incepand cu a 16-a generatie de ramificatii devin bronhiolele terminale (ST)sau lobulare. Bronhiolele lobulare deservesc lobulii pulmonari, care reprezintaunitatile morfologice ale plamanilor.

    BT au in structura lor fibre musculare netede, bine reprezentate, a carorcontractie poate fi produsa de acetilcolina sl histmina (eliberata in special inprocesele alergice), iar relaxarea este deterrninata de simpatic si deadministrarea de catecolamine - epinefrina. Bronhiolele terminale se ramifica in bronhiole respiratorii , iar acestea inducte alveolare, terminate prin dilatatii, numite saci alveolari, in nurnar de 3-5/duct.

    Sacii se compartirnenteaza in mai multe formatiuni veziculare, numite alveolepulmonare.

    Acinul pulmonar = regiunea deservita de 0 singura bronhiola terrninala, careda 2-3 generatii de bronhiole - bronhiolele respiratorii . BT impreuna cubronhiolele respiratorii si ramificatiile lor (ductele alveolare, sacii alveolari,alveolele pulmonare) formeaza acinii pulmonari. La nivel pulmonar exists25000-65000 acini pulmonari...............1: :1 ,I_ ~ 1 , L-.:_. ,I ,1_ I : 1 .1

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    13/58

    Particularitati structurale ale bronhiilorterminale ~i respiratorii

    Au pereti fibroelastici, peste care se dispun celulemusculare netede.

    Elementele musculare devin abundente, formandla nivelul bronhiolelor terminale 0 tunicamusculara continua, dar care nu este compacta.

    Tunica musculara (Tunica muscularis), saumuschiul sfincterian al lui Reisseisen, se prezintaca 0 retea cu ochiuri. Spasmul acesteimusculaturi produce crizele astmatice.

    La nivelul bronhiolelor respiratorii, elementelemusculare incep sa se rareasca, iar la nivelulductelor alveolare dispar cu totul. La acest nivelintalnim numai membrana fibroelasticacaptusita cu epiteliu.

    Cilii celulelor ciliare asiqura drenajul secretlilor.Miscarile cililor sunt stimulate de simpatic $i decAMP. Deprimarea acestor rniscari sedatoreaza: temperaturilor scazute, deficituluide vit. A, fumatului, expunerii la diferite noxe

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    14/58

    T e n T lmna b ron ch hlllie:-------' Smoorthl lmusde...............~~~' Elas'~ic'~ilbem,AJ~veolu.s

    Segmentalbronchus,la,flges ubs;eglffl8 'bronchi(abou~5"f i g8 nel,atti,Q '!f:;;1- _

    E !EDSmall bron cltai(,abo~~~15generations ),

    Aoinus

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    15/58

    Alveolele pulmonare Diametrul de cca. 150 microni; Nurnar de aprox. 300 milioane; Asigura 0 suprafata respiratorie de40-100 m parati, S-au evidentiat comunicarirespiratorii coiateraie, active inobstructii ale cailor inferioareperiferice, cum sunt:

    - cele interalveolare = pori interalveolari Kohn;- bronhiolo-alveolare - comunicari accesoriiintre bronhiole respiratorii si canale alveolare;- bronhiolo-bronhiolare - intre bronhiolerespiratorii si terminale alaturate.

    Au peretii alcatuiti din epiteliulalveolar dispus pe 0membranabazala. Epiteliul alveolar simembrana bazala alveolara iau partela formarea barierei alveolo-capilareprin care se produce difuziuneagazelor Sunt 2 tipuri de celule alveolare:

    - De ti I - au rol structural

    P'Qr8'Slof IKohn

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    16/58

    78.6020.040.46

    RESPIRATIA EXTERNA

    20.9

    RESPIRA TIA EXTERNA - presupune desfasurarea a 3 procese:ventilatia, perfuzia si difuziunea sau schimbul de gaze. VENTILATIA asigura transportul bidirectional de gaze dintre atmosfera siplarnani, desfasurandu-se continuu si ciclic. Ciclurile respiratorii au 0 frecventa:- ridicata la nou-nascuti si suqari: 30-40Iminut;- mai scazuta 0 data cu inaintarea in varsta, la adult avand valori intre

    12- 18 ciclurilminut. Factorul determinant al schimburilor de gaze dintre atmosfera si plarnanieste gradientul de presiune dintre cele doua medii. Aerul sedeplaseaza de la presiunea mai mare la presiunea mai mica. Gradientul presional este realizat prin variatiile de volum ale plamanilor,care urrneaza, la randul lor de deplasarile cutiei toracice. Aerul atmosferic este format din:

    Azot N2

    Gazele din aerul atmosferic realizeaza 0 presiune atmosferica de 760mmHa

    OxigenBioxid de carbon C02Vapori de apa H20

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    17/58

    Mecanica ventilatiei Ciclul respirator cuprinde doua faze: inspirul si expirul.

    .It. In inspir, 0 cantitate de aer patrunde din atmosfera in plamani, datoritadiferentei de presiune dintre cele doua medii: 760mmHg in aerulatrnosferic si aprox. 757 mmHg la nivelul plarnanilor. Gradientul presionaleste de -3 mmHg. Presiunea intrapulmonara scazuta este urmarea cresterii volumuluipulmonar, care are loc prin contractiile muschilor inspiratori. Muschii care intervin in inspirul de repaus sunt: diafragmul siintercostalii externi. Muschiul DIAFRAGM- separa cavitatea toracica de cea abdominala.

    - in pozitia de repaus este curbat, cu convexitatea spre cavitatea toracica- inervatia lui este asigurata prin nervii frenici (originea C3-C4-C5).- prin contractie, diafragmul se aplatizeaza, marind diametrul longitudinal, iarIn portiunea bazala contribuie putin si la marirea diametruluitransversal.- contractia lui duce la 0 deplasare in jos de 1,5-2 cm in inspirul de repaus ~ide 7-8 ' cm in inspirul fortat- contractia diafragmului asigura marirea de volum care permite introducereamajoritatii volumului curent = tidal volume (VT).- paralizia completa a acestui muschi NU mai permite desfasurarearespiratiei.

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    18/58

    Christopher Reeve - Superman 1952 - 2004 I n 1995, in urma unei cazaturi depe cal a suferit 0 sectiune acoloanei cervicale la nivelul C1 -C2. A ramas paralizat sl a fostventilat artificial in cei 9 ani cat amai trait. A sustinut cercetarea in domeniulfolosirii celulelor stem pentrurefacerea tesutului nervos.

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    19/58

    .,.

    A

    d i a t p h r a _ g moonU'1la~s d i: 3 !_ p hr ,a g m - -" "~Ia:xe$ 2006 Eneye 10 peed ia Britan nica, Ine.

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    20/58

    Mecanica ventilatiei - inspirul -contimr"

    Contractia muschilorINTERCOSTALI EXTERNI,deterrnina orizontalizareacoastelor, rotarea lor si proiectareanterioara a sternului. Se produceastfel, marirea diametre/or anterposterior si transversal ale cut istoracice. Miscarile cutiei toracice sunturmate pasiv deplamani, datorisistemului pleural. Marirea volumului toraco-pulmonarva determina scaderea presiuniipulmonare, care devine inferioarapresiunii atmosferice cu aprox. 3mmHg. Consecinta acestor rnodificari estepatrunderea unui volum de aer inplamani, pan?! la egalizarea celor

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    21/58

    Misca rile cutie ito racice sunturmate pasiv depiamani, datoritasistemuluipleural.

    - -sprrurE1.l!:'kro!I'11 dnw'IIIII~I!-!mi'llI pressure filllHJ'!I PJl~~!,~Ut> atK -"UI1.lLP n r I hlA~11

    A lve ol a r p r es su r e(atmosphertrt

    Plam~aniiin lI'ep,ausPlI'e'.s iune'a a1::m,ols~e'li i,cae.stle',egala,cu c,e,ap,ulmo,nar,a

    t Im1r.u; lion

    PI,am~aniiill illspiliul de' lI'epaus.PlI'esiune'a p,ulm,o'llalia els1:e'mal mica decaa 'ce,aatm,osfelii,di" dato'liit:a maliiliii de ""o,lum,a plam~allil,o'Ii",cali,eurm,eaza pasiv clie',~tleli,e,ae' ""o,lum,,a cu1ie,i tloli,aci,ee'.,

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    22/58

    p eura - In erven ,Ia Inventilatie Sistemul pleural este format din pleura 'parietala, care adera strans laperetele toracic si cea viscerala, care inveleste plamanii.

    [ntre cele doua pleure este un spatiu foarte redus in mod normal, carereprezinta cavitatea (spatiul) pleurala. Aici se gaseste 0 pelicula fina delichid, care mareste adeziunea dintre cele doua pleure. in cavitatea pleurala, presiunea este inferioara presiunii atmosferice -presiune sub sau infraatmosferica (impropriu denumita negativa).Valorile acestei presiuni variaza cu fazele ciclului respirator. Presiunea infraatrnosferica sau"negativitatea" presionala din cavitateapleurala ia nastere prin dezechilibrul dintre dezvoltarea cutiei toracice sicea pulmonara, plamanul ramanand in urma dezvoltarii cutiei toracice. Odata cu prima respiratie, el se destinde si va ocupa un volum mai maredecat cel real, fiind astfel permanent usor tensionat. Volumul pulmonar real se evidentiaza doar in conditiile unei leziuni a

    peretelui toracic sau a pleurei viscerale, cand aerul atmosferic patrunde incavitate - situatie patoloqica nurnita pneumotorax.- in aceasta conditie, plamanul se retrage pe hil, deoarece nu maieste tensionat prin sistemul pleural.- in pneumotorax va fi afectata sever ventilatia si este compromisa. ,intoarcerea venoasa.

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    23/58

    pneumotorax

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    24/58

    Insp iru l fo rta t In inspirul fortat, pe langa 'musch ii d ia fragm si intercostali r- M~~lU~~~jOO~ ~extern i, m ai intra in actiune si ~fj~ ~i:~-:

    musch ii accesor i: '~,~~--r--........,.:~'...~IIIJfI~sternocleidomasto id ien i, ~ ,s ca leni, trapezu l, p ec to ra li,dintati.

    ~w.! &1M !h""!lJI"III wihinbP"'~hr.nr~rl'Offip1Hi~rKOl lt !11u~

    "~1ilknotl'plI'Iltrdlt"1iti l JA Se mai pot produce contractiia le muschilo r a rip io are lo r

    nazale, ai valu lu i palatin , alelimb ii, u su rand trece reacoloanei de aer prin cailerespirator ii superioare. M uschii inspiratori accesorirealizeaza 0 ridicaresuplim entara a portiunii

    superioare a cutie i to ra cic e,m arind m ai m ult volum ulto raco -pu lmonar si scazan dsup limenta r p resiunea. P rin aceste modificari, se

    ~IL' !NJIl'L~!"Jtl'"[dr~

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    25/58

    Mecanica ventilatiei - expirul EXPIRUL normal, de repaus, pasiv, determinat de reculul elastic alsistemulului toraco-pulmonar. Consta in revenirea la pozitia initiala a structurilor toraco-pulmonare, dupace forta deformatoare si-a incetat actiunea. Se datoreaza elasticitatiicomponentelor toraco-pulmonare.

    - Ca urmare, plarnanul se rnicsoreaza, iar presiuneaintrapulmonara creste, devenind superioara presiuniiatmosferice cu 3-4 mm Hg.- Un volum de aer Incarcat cu C02 va fi eliminat din plamani inatmosfera. Expirul fortat este 0 faza activa, care se produce prin contractia m.expiratori: in special a m.abdominali si intercostali interni.

    - Prin contractia m.abdominali, creste presiunea intraabdominala, semareste convexitatea diafragmului si se reduce suplimentar volumultoraco-pulmonar.- Ca urmare creste suplimentar presiunea intrapulmonara si va fielirninata 0 cantitate in plus de aer = volumul expirator de rezeva =VER. Inregistrarea grafica a miscarilor respiratorii permite obtinereaPNEUMOGRAMEI, cu panta ascendenta reprezentand inspirul si pantadescendents - expirul. Raportul dintre durata pantei inspirului si cea a

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    26/58

    liiiroly S pe ctrum [ Cu rv es : 1. ~t (o

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    27/58

    Rezistente care se opun deforrnariisistemului toraco-pulmonar

    Fortei motrice, deformatoare - reprezentata decomponenta musculara i se opun mai multe tipuri derezistente: elastica, vascoasa si lnertlelii. Rezistenta de tip elastic are ca suport reteaua de fibre deelastlna, colagen sl retlcullna din structura 'sistemuluitoraco-pulmonar.

    - fibrele de elastina asigura majoritatea elasticitatii structurilortoraco-pulmonare. Se pot alungi cu 100% din lungimea initiala.Daca tesutul pulmonar este supus actiunii elastazei, isi pierdeelasticitatea.- fibrele de colagen, in repaus au 0 forma spiralata, iar in actiunese intind. Dupa ce au fost intinse, chiar daca se exercita asupralor presiuni foarte mari, alungirea lor este foarte redusa. Datoritaacestui comportament, ele se opun supradistensiei

    - fibrele de reticulina sunt cele mai rigide si astfel, au si ele rolulde a limita distensia. In reoaus. rezistenta elastica este oredominanta. in efort

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    28/58

    sistemului toraco-pulmonar - rezistenteelastica - continuare

    Rezistenta elastica se exprima prin ELASTANTA, definita ca rezistentaopusa la intindere de 0 structura elastica. Se mai nurneste recululelastic.- Se determina rapartand presiunea necesara pentru abtinerea unei variatiide voium /a variatia de volum pradusa.- Valoarea normala este de 5 cm H20/I. Actualmente se prefera determinarea inversului elastantei, care estedefinit prin termenul de COMPLIANTA. '- Complianta reprezenta usurinta cu care este destinsa 0 structura la aplicareaunei forte deformatoare.

    - Complianta are valori mai mari in conditiile scaderii reculului elastic, asacum intalnim in EMFIZEMUL PULMONAR, cand se distrug 0 parte dintresepturile interalveolare, sacii alveolari cresc si acinii pulmonari devin maimari si contin mai mult aero- Ca urmare a acestor rnoditicari se produce 0 marire a volumului rezidual sl acapacitatii reziduale functionale. Emfizemul pulmonar apare la fumatori, lapersoanele in varsta, in diferite situatii patologie.

    in situatia opusa, in care creste reculul elastic, distensibilitatea(complianta) se reduce. Acesta situatie apare atunci cand tesutul, ' A

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    29/58

    Pen tru masurareacomp lia nte i e stenecesara rnasurareavariatiilor de volum side presiune.

    Mod ifica rile d e v olum. .se apreciaza pnnspirog ra fie saup ne umo ta ho gra fie , ia rcele de presiune prinrnasurarea presiuniiintraesofagiene.

    " 'E i rnp1;yge ,~a ." .

    , ,

    ,. , " : I

    . -10 .- IF r E l' t t ; s u , .F e ,'ern Hi~91

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    30/58

    Cornplianta statica, complianta dinarnica Se pot masura valorile compliantei staticesau dinamice.

    COMPLIANTA STATICA informeazastrict,doar despre rezistenta elastica,deoarece determinarea se face in absentafluxului gazos sau acesta are valori foartemici, sub 0,2 lIs.Se inregistreaza astfel curba complianteistatice in inspir.

    COMPLIANTA DINAMICA. Masurareacompliantei dinamice se face in conditiide flux si se masoara simultan variatiilede volum, presiune si flux.Pentru volume pulmonare mai mici, valorilecompliantei statice si dinamice sunt apropiate.La 0 ventilatie crescuta se observa 0 scadere acompliantei dinamice.

    Analiza curbelor presiune-volum in inspirsi expir, arata ca au traseu diferit,inreqistrandu-se fenomenul deHISTEREZA. Histeraza reprezinta incapacitatea unuisistem de a urm~ aceleasi cai deraspuns

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    31/58

    Surfactantul pulmonar Suportul fenomenului de histereza este dat deSURFACTANTUL pulmonar, care este 0 substanta de naturalipoproteica,in care cea mai mare parte este reprezentata dedipalmitoilfosfatidilcolina. Surfactantul este secretat de pneumocitele de ordinul II, carereprezinta cca. 100/0 din celulele epiteliului alveolar. Surfactantul are 0 componenta hidrofila , in contact cu fazalichidiana si una hidrofoba, in contact cu faza gazoasa. Datoritaacestei structuri are proprietati tensioactive. Surfactantulpulmonar asigura scaderea tensiunii superficiale a apei, inraport direct cu volumul alveolar, spre deosebire de detergentiiobisnuiti, care nu au aceasta proprietate.

    Tensiunea superficiala scade de la 70 dyne/cm patrat (tensiunea apei), la 25 dyne/cm patrat. Datorita prezenteisurfactantului, alveolele pulmonare NU se colabeaza in expir(nu se inchid) si este limitata distensia lor in inspir. Conform legii lui LAPLACE, presiunea transparietala este directproportionala cu tensiunea si invers proportionala cu raza.

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    32/58

    ~pb~r$ bw; P~lI!ft' irI5ide dJ' li phenG l) o ; rru c tu re 'l IiS iir,KIh" p~oporglOria.! fo tension in \\gJ! and in et!el\IproporonMIO lI'ri!dius of ~e.~.~~"

    , = pressure1'= radius.'r = .5-uITJ!:e

    tension

    ~G'u1. 5 . L n f . ; : u : l j } l 1 I l : . . Su:rilact:' 1 1 l " . . . r u , i m i l ifnllxHhad\'eo~ is tile YfIllC.. A !!:realf!( f.Il~~rrp. ~r~qui~ to ~ei"p~I'rrall[ ! . eO~;l ; O~D1- 'Smana lveolus te! li ': Jd s .10 em~J;tr mil) ~';,ust'rlif'I>e'

    tlllirl:hl SUrt:.fl C i tJ n l ' 5u :r ia c e t eJ ii :5 tGn reduced in~ J 1 k . - e o IU & IPressure dtsrending o o i l 1 1 a Iv~dli15appru~JThlI~p m e 5m1E.. ;!iJ\o\~olj M~:s\ilbilizedi. and t h e t c nd c n f: o / lU I l'I1Ii!rI.gj~ 'n1Ui5to etnptymin ~ Oi'''! is l1Ji!tiI'UOed

    ,.... ~E ~ " i I i i lT i ITlCiUR ;;J!~" ! ! J ! !-1If: .IDrdi' are coated with iili t ill n 1 11mo f su rf ac r an t tllpo;prol.t:in pro-IeC hy type 2 i1Ihl~dla~ce:Us.~.'luia:(:~a.nl' IreCLi:Ce\I .he 'SUrlilCe tfln-...i!ln that l~h,j:!) ~1 Ihe aiJ-aI~lar: lrrterfare, Thii5,has se'!.rerareliiec~.-dt.dins;;:, decrease in ei ' .15t ic r 'ec.o !~oi th e h.!l1I!~ .an ioc. . le35oP. m l u l i l . : ! ! .~l~an(,~~ an d 01 dt:

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    33/58

    Surfactantul pulmonar - continuare Daca nu ar exista surfactantul, micsorandu-se raza arcreste tensiunea si astfel alveola s-ar colaba.Existenta stratului de surfactant va micsora tensiuneasi va rnentine alveolele deschise si in expir, reducandastfel travaliul ventilator. Tot datorita prezentei surfactantului, alveolelealaturate, de dimensiuni diferite, raman functionale.Daca nu ar fi prezent surfactantul, alveolele mici, inexpir, s-ar inchide, aerul trecand in cele mari, fiindastfel excluse din circuitul expirator. Absenta sau insuficienta secretie a surfactantuluidetermina sindromul de DETRESA respiratorie sauboala membranelor hialine, in special la cei nascutiprematur (surfactantul incepe sa fie secretat dinsaptamana a 18-a - 20-a de gestatie).

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    34/58

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    35/58

    Rezistente care se opun deforrnariisistemu lu i to raco -pulmonar - continuare

    Rezistenta vascoasa are doua componente: una tisulara si 0componenta gazoasa.- componenta tisulara reprezinta c c a . 2 0 0 1 0 si este data de frecareastraturilor de tesut intre ele;- componenta gazoasa reprezinta 8 0 1 0 si este data de fortele defrecarea ce apar la trecerea coloanei de aer prin conductelerespiratorii.- Valoarea rezistentei vascoase depinde de viteza cu care variazavolumul toraco-pulmonar.

    Rezistenta de tip inertial este mai putin importanta in repaus- are si ea 0 componenta tisulara si una gazoasa.- se manifesta la schimbarile rapide ale sensului de deplasare acoloanei de aero- in ventilatia de repaus, curgerea fluidului este in majoritatelaminara- in efort devine turbulenta in trahee si bronhii, ramanand laminarain conductele respiratorii mici.

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    36/58

    Travaliul ventilator Lucrul mecanic efectuat pentru invingerea rezistentelor secalculeaza prin planimetrarea curbelor presiune/volum. La 0ventilatie de 10 I/min, travaliul este de 0,3-0,8 kgm/min.

    Travaliul ventilator creste in timpul efortului, in special datoritarezistentei vascoase. Consumul de 02 la nivelul muschilor respiratori este de 3-8

    mllmin.- In repaus, 70% din energie se cheltuieste pentru invingerea rezistenteielastice, 28% pentru rezistenta vascoasa si 2% pentru cea inertiala.- In efort, 30% se cheltuieste pentru invingerea rezistentei elastice si70% pentru cea vascoasa si inertiala.

    Cresterea frecventei respiratorii peste 60 respiratii/min. nu mai esteeficienta, deoarece, la aceasta frecventa, travaliul muschilorrespiratori este foarte mare si intreaga cantitate de 02, adusa insurplus prin cresterea frecventei, este folosita pentru contractiamuschilor respiratori. '

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    37/58

    Distributia intrapulmonara a aerului. Desi exista 0 retea fibroasa, care asigura 0transmitere uniforma a fortei deformatoare, existazone mai bine ventilate ~i altele mai slab ventilate. Zonele apicale si cele perihilare sunt zone melputin aerate. Aici complianta este mai mica, fiind maiputine fibre elastice. Plamanul este comparat cu un resort elasticsuspendat, la care portiunile apicale sunt maidestinse, chiar in pozitie de repaus, comparativ cuportiunile bazale. Datorita acestui fapt, distensiaportiunilor apicale este mai mica. Zonele bazale si portiunile laterale, pe 0 adancimede 2-8 cm, sunt cele cu complianta mai buna si suntzonele cel mel bine aerate. Exista afectiuni, care au localizare predilecta in. .

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    38/58

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    39/58

    Explorarea ventllatlel - Masurarea volumelor ~idebitelor respiratorii Se poate face prin 2 metode:

    SPIROGRAFIA - metoda care permite studiul ventilatiei pulmonareprin intregistrarea frecventei ~i amplitudinii respiratiei, in functie detimp. Se inreqistreaza volume, capacitati si debite respiratorii:- Volume: tidal volume (volumul eurent), volumul inspirator de rezerva,volumul expirator de rezerva, volumul rezidual;- Capacitati: eapaeitatea inspiratorie, eapaeitatea functionala reziduala,capacitatea vitala, eapaeitatea pulrnonara totala: ,- Debite: eonsumul de 02/min, VEMS, minut volumul respirator.

    Pentru calculul valorilor obtinute in urma inregistrarii se folosescfactori de corectie: '- BTPS (Body Temperature, Pressure Saturated) ) este faetorul folosit laeoreetia tuturor volumelor si debitelor, exceptand eonsumul de 02- STPD (Standard Temperature, Pressure Dry) este folosit la eoreetareaeonsumului de 02.- Pentru ealeulul valorilor ideale, eel mai freevent sunt folositi factoriiCECA (Comisia Europeana a Carbunelui si Otelului) .

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    40/58

    Parametrul Abreviere Definitie Valoare Observatii,aVOLUME Roman Englez norrnala

    Volumul curent sau \ E l f \ E l f Volumul de aer 500-800tidal volume inspirat sau expirat in ml

    timpul unei respiratiinormale, de repausVolumul expirator VER ERV Volumul maxim de aer 1100 ml. Cre!}te in sindromulde rezerva care poate fi eliminat obstructiv

    printr-o expiratiefortata, la finalul uneiexpiratii normale.

    Volumul inspirator VIR IRV Volumul maxim de aer Scade in sindromulde rezerva care poate fi introdus restrictiv

    in plarnani printr-oinspiratie fortata, careurmeaza dupa uninspir de repaus.

    Volumul rezidual VR RV Este volumul de gaz VR nu poate fi evacuat dincare ramine in plamini la subiectul inplarnani la sfirsitul viata. Determinarea lui seunei expiratii face:complete (fortate). - prin calcul: VR = CRF -

    VER;- prin metoda dilutiei cuHe in respiratie unica, incircuit deschis.Cre~te in sindrornulobstructiv

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    41/58

    Parametrul Abreviere Oefinitie Valoarea Observatii,normals

    CAPACITATI RO ENCapacitatea CV VC Este cantitatea maxima de gaz Determinarea CV se poate face prinvitala care poate fi rnobilizata intr- 0 calcul pe spiroqrama: CV = VT+

    singura miscare ventilatorie, in VIR+VER sau princare atat inspirul, cat !}i expirul pneumotahografie.sunt maxime CV variaza in functie de varsta, sex,

    tip constitutional, stare deantrenament fizic.CV creste pana la 25 ani, estestationara in perioada adulta siincepe sa scada cu inaintarea invarsta, cand va creste VR.

    Capacitatea CI IC Este cantitatea maxima de aer Seade6Ul1I~~lSprtrogmtM cainspiratorie care poate fi introdusa printr-un suma VT + VIR.

    inspir fortat care urmeaza dupa Scade in sindromul restrictiv.un expir de repaus.

    Capacitatea CRF FRC Este volumul de gaz care CRF reprezinta volumul de gaz Inreziduala rarnane in plarnani la sfarsitul care patrunde, se amesteca si sefunctionala unei expiratii normale. dilueaza aerul inspirat ineinte de aintra in schimb cu sangele.

    Determinarea CRF se face prin:- metoda dilutiei gazelor cu He- metoda pletismografica (body-pletismografie)

    Capacitatea CPT TLC Este volumul de gaz continut in Determinarea CPT se face:pulmonata totala plarnani la sfarsitul unui inspir - prin calcul, pe spiroqrarna: CPT =complet (pozitie inspiratorie CV + VR sau CPT = CI + CRF ;

    maxima). - prin metoda dilutiei cu He, prinrespiratie unica in circuit deschis.Scade in sindromul restrictiv

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    42/58

    Parametrul Abreviere Oefinitie Valoarea Observatil,RO normalsFN

    Debite Evalueaza performanta in dinarnica a pompei respiratorii.Volumul VEMS FEV1 Este volumul de gaz expulzat din Se mai exprirna !}i ca procent dinexpirator maxim plarnani in prima secunda a expirului CV (indiceleTiffeneau sau indicelepe secunda fortat, de permeabilitate bronsica).

    Se mai poate face rnasurarea !}i la 0,5 VEMS/CVx100 = 80%sec (FEV 0,5), la 2 sec (FEV2), la 3 Acest indice scade cu varsta !}i insec (FEV3). bolile obstructive.PEF Determinarea VEM la 2s, 3s (cand

    plamanullucreaza la volume mici sicand contributia reculului elastic si arezistentei periferice esteimportanta) poate evidentiamodificari importante chiar la tineri.

    Debitul de 02 V02 V02 Oxigenul introdus in plarnani timp de1 minut.

    Minut volumul Volumul de aer ventilat de plarnani 6 Llmin. Calcul: VT x frecventa respiratorierespirator intr-un minut 500 ml x 12 = 6 Llmin

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    43/58

    T a m blll rplllltiitio'r

    'Ca l li le r ,a de ,IOlxigell

    ,' < ' l j ~II !.~4--.i..

    i~ II' iJ ' ii

    cSpirograf

    Tambur dein r,egistr,a re

    P i, es ,a d e g lllr ,aJ 'Spirogram

    Insp i r ; a i f u i D n

    1 ispi r,altory Vilta Ica paeitry ,c a paeitry total IIIng,capadtryC4fM]0,E

    lIIdal

    1000-p tI . I"~sidLl;a1

    ~oILlI'ili1~i r -Time

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    44/58

    Explorarea ventllatiel - Masurareavolumelor ~i debitelorrespiratorii

    Pneumotachografia. pneumos = plarnan sau vant: tachos = rapid; graphia =inscriere Parametri obtinuti prin pneumotahografie:

    - Fve = forced vital capacity (CV fortata). Volumul de aer inspirat maxim, dupa care esteexpirat rapid si complet. D a relatii despre rezistenta opusa de caile respiratorii laeliminarea aerului (expiratle). ' ,- FiVe = forced inspiratoy vital capacity (CV inspiratorie fortata). Volumul de aer expiratmaxim, dupa care se realizeaza 0 inspiratie rapida si completa.- sve = slow vital capacity. Volumul de aer expirat complet si lent, dupa ce a fostefectuata 0 inspiratie completa. Uneori este necesara masurarea CV lent, deoarecerespiratia fortata si rapida poate declansa 0 criza de astm. Aceeasi testare lenta sepoate efectua si pentru CV inspiratorie.- FEF25-75% = forced expiratory flow. Reprezinta debitul mediu expirator maxim la 25-50-750/0din CV. D a relatii despre rezistenta opusa de caile respiratorii la eliminareaaerului (expiratie). lnforrnatiile sunt asernanatoare cu cele obtinute la inregistrareaVEMS. In sindromul restrictiv, valoarea FEF 25-750/0scade, dar valoarea FEF 25-750/0I CV ramane normala. In obstructie, scade atat FEF 25-750/0,cat si valoarea raportuluiFEF 25-750/0I CV.- PEF (peak expiratory flow), reprezinta valoarea cea mai mare a fluxului de aer in expirmaxim fortat, dupa 0 inspiratie maxima. Se retine valoarea maxima de flux, mentinuta10 ms. Valori normale ale acestui parametru : 9,5 - 10 lis la barbati si 7 - 8 lis la femei,fiind calculat pe curba flux-volum. Este folosit pentru aprecierea intensitatii obstructiei inastmul bronsic, cand debitele instantanee scad- MEF 25 -750/0.Se mai poate calcula debitul expirator maxim instantaneu la 250/0,500/0,600/0,750/0din CV, reprezentand debitul expirat maxim in momentul in care in plamani aramas 250/0sau .... din CV. Se calculeaza pe curba flux-volum. MEF 250/0= FEF 750/0,MEF 500/0= FEF 500/0.Cel mai utilizat este MEF500/0.Scade in sindromul restrictiv.Acesti parametri se pot calcula si in inspirul fortat (MIF, FIF).

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    45/58

    - . - - - - - - - - ~ - - - - - - - 1 -FEV11

    j F E : F ~ " . _ " '' '. '' '-T l idal ~"-m'"mluma _. _._. 1'on}..... .........=..................

    IRIC

    2 - rRV~

    -- ~, M I F z 5 .':.:,:,.. . . i j,_:.r:

    o 4O'L_----~~~------~------~~------~------~~~~-11

    Curbe Ilux-volum, .cxpiratolii:Ii.mo cont.iIlU~"t.=llrirJ'L:al;\, link i:ntr.eittpH.:disf un ctie vo rrti latorie .0bs tr'ucti a .

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    46/58

    Sindroame restrictive i obstructive Afectiunile respiratorii se pot incadra in doua sindroame:restrictiv si obstructiv. Sindromul restrictiv cuprinde mai multe afectiuni,caracterizate prin manifestari comune: excluderea de laventilatie a unei portiuni din tesutul pulmonar sau reducereaampliludinii miscarilor respiratorii: fibroze pulmonare,pneumonii, colectii pleurale, afectiuni neuro-musculare.- Scad CV, VIR, CPT, MEF500 / 0 , FEF 25-75%, dar valoarearaportului FEF 25-75% / CV rarnane norrnala.

    Sindromul obstructiv intruneste afectiuni in cursul carorase produc obstructii sau/si ingustari ale lumenului cailorresplratoril; astm bronslc, bronslta tabaqlca, emfizempulmonar. In aceste situatii cre~te rezistenta in caile. ' ,aenene.- Scad: VER, VEMS, Indicele Tiffeneau, FEF 25-75%, FEF 25-75% / CV, PEF- VR cre~te

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    47/58

    1 1 2

    t6e. . . .$ : 4!' -! - . . . . . . . .. . , ,. . . . .. . . . . ., ~ . . . . ,. ~ . , . . .L . . . . r ~ ~ 16

    IFE\/, Exp1ir.at ion

    -~I~, , ~ ~ ~ f. .J ~ ~~il. . .. . .. . ! ' llO i ,I i J cf i ;t i Il p .l f il J fl l l

    1. 0PEP

    lFEF~o%4~~~+~~~,I

    2 : FEViI

    2 34 5 ,Va1UllfIiIl:{Iitmlsi

    o ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ,Q 2 : S 4 - s 6 f S 9 ~ C 'l~m~'9ocO,l1Ias} B

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    48/58

    ~:,W I

    NOR,MA. lA. ~~axim!Jmi n s p i ra tio n4 '~'~i ,~'d!

    AJR .WAY OBS:TR .llIC 'T ION~-~~~-~~~~--~~--, ,,,_ , __ --

    "

    ''''tl:L

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    49/58

    rI J . S . lie r ( ' C ( ~ ! 1 1 1 I d nI tt \ 11 I~~h"'m("l1I pr~!>ure "1111~U~ pr ~:'.MUrJ atI ....I1.KP.nil 1 1 1 1 " ' 0 ; 1 1

    --- EIA~~ It:tuil ur IIIII~ l~lwn ar_...r pfl:~~ur~' miQllu" p[r'I~ ill pf@,;j.Ullo't~ ?1~~r~1U . . .. . .~Hrp 1' .ub~tmosphC'rlc,rl termim'd fmm \ortphdK~aJ pIC iJ

    Alveola r plll:"~5Ur .~i)!mo:spl1erlei

    Plam~aniiin liIep,ausPlile:siu ne,a ,a1l:m,oldelij,c'a,e:sitle'ega laeu ,ce,apu Im,o,na lia

    AI\ e'IJI;'I1prtL~~"Ull'~::;,ub.:HnHJ"lu'rj~ I

    Plam~anii in insp,iliul de liIep,aus.Pli\e:siune,apulm.o,naIi3 ,e:sitlemai m,i,cadecaa ,ce,aait:m,oiS'lelii,ca,,daitlo'liit,a m~aliiliii de Vlo,lum,a p,lam~anilo'Ii"'cali\e'ulime,a:za p,asiv 'clile:~tle'li\elae' Vlo,lum,a ,cuit:ie,itlo'li,a,ci,ce'"

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    50/58

    i ! i l i l i l i ! i l i l i l i ! i ! i":".":".":".":".":".":".":".":".":".":".":

    . . . . : r . . , I . ~ _ _--.~. . . . . _

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    51/58

    C;;'; i! '1J~~I!! '~1I1i!~I, l~Qr~(Hill ~i;il1"!p.! I ll! i-~~"!!1i~',gt"rPi~iQ!1J~i~~\ ' ! h;;r ~r~-~~n ~r '~i~'I'-IFluiid wi'th surfactantT Y IP 'e I a l v 'E ! 'o l a r , c ' e i l l l T'ype' I I I I a l lv '8 o , II a r ( :: 1 1 1

    A l v e , o l l l J sMa'cro'pha'gebleed ,celli I -

    Red b lo,od cell

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    52/58

    Surface Tension Force exerted by fluid in alveoli to resistdistension.

    Lungs secrete and absorb fluid, leaving a very thin film offluid.- This film of fluid causes surface tension.- Fluid absorption is driven (osmosis) by Na" activetransport.- Fluid secretion is driven by the active transport ofCI- out of the alveolar epithelial cells.

    H20 molecules at the surface are attracted toother H20 molecules by attractive forces.- Force is directed inward, raising pressure inalveoli.

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    53/58

    Su rfa ce T en s ion (continued) Law of Laplace:

    - Pressure in alveoli isdirectly proportional tosurface tension; andinversely proportional toradius of alveoli.

    - Pressure in smalleralveolus would be greaterthan in larger alveolus, ifsurface tension were thesame in both. r':: 2

    p= 2 2 T p=21T,P = 'T ' p ' = : : 2 : T '

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    54/58

    Phospholipid produced byalveolar type II cells. Lowers surface tension.

    Red uces attractive forces ofhydrogen bonding bybecoming interspersedbetween H20 molecules. Surface tension in alveoliis reduced. As alveoli radiusdecreases, surfactant'sability to lower surfacetension increases. Disorders:- RDS.- ARDS.

    SurfactantBasaillamina

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    55/58

    (~II Ii!..~~h,!.:r~1C n - I I ' l . J j 9 '

    (,""",,lion(;I....t

    Ion.oIIJrl"..,

    . . . . .;EI:.:. . . . '.Lhllllil'!:lI ! > I " ( O I rudnoI iDId, iormcdt l ' ) I " " i 1 - ; o - r~""1HH1L .uf.r",1H: ~"",,----~1fj

    I" [= '

    ! 1 . . . ..1IH1I~

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    56/58

    , , . . .

    ~Ii~i~ioo il_~5 . 1 r u I L I I ' i . ' 'f1~IlI'IUIJrU i~ a i r y -ilil"Hi,]

    ~ 1 1 U IO ~ h lI .I IH M . I! I ~ .: ;1!{'r"!f'I'..ill[lrul

    ~br,Jn~Tr:!!~ ~~I !:!..rp' ~ 1 J . ! ' 1 ' t , " , - i , (iILj~ ~n.j ~ 11 :1 . ~ P'1,'t!I,HT1I1.,'11'1l 'i Ij!i ':i:}~ ~""'_r:o t~I!;meI"""...,..,1 fopJ" or,'",,", ~.It""~1..Ti1-..1r" 'I'11 '"" iH11

    P!JL. m..rl ~..JI1 " ", 1I: .I :; r I I"

    1 !_ I" Ii I i" U ~i :l ,. , . .1.""',L..."":I""1,,,""i""I1rJI~"1~ ) F ~ ....r . . . . -t . 0 {.1 Mt Ur , . . . J t n t I . . . .nr.!)".. ("irll.... I..... ~..ui.l!l' d " ru ~ eeb deererse D1.IaI),-il''1d!If ~I in~I.lYII- " ' - ' " 'I,!,]I:1 n.~d4:I..t(.1 iI L! n l l

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    57/58

    h,p- O L . i o o~ - - - - - - ~ ~ ~ ~ - - - - - - ~

    ~~--~~~--~I~I~LiI~~rItrdi[iflltr.J I

    . . . . . : t J i l

    ~-....;_---==== Ir n~r;.;on~~

  • 8/4/2019 c5 Aparatul Respirator

    58/58