Rolul aparatului respirator în menținerea echilibrului acido bazic

Pentru a descoperii relaţia dintre aparatul respirator si echilibrul acido-bazic se impune ca in prealabil sa se definească si sa se explice funcţiile si comportamentul acestor doua elemente cheie .

Definiţia aparatului respirator.

Aparatul respirator este alcătuit din totalitatea organelor care asigura mecanismul respiraţiei: al ventilaţiei pulmonare, ca si al schimburilor de gaze de la nivelul alveolelor pulmonare - hematoza. Acestea sunt: caile respiratorii superioare (cavităţile nazale si faringele), cele inferioare (laringele, trahee si bronhii) si plămânii, ca organe principale ale actului respirator. Pentru ca in ultimă instanţă aparatul respirator are ca scop final respiraţia se impune o definiţie a acesteia. Ea este definita ca semnificând totalitatea proceselor fiziologice prin care se realizează schimbul de gaze (absorbirea oxigenului şi eliminarea bioxidului de carbon) între organismele vii şi mediul înconjurător; acţiune ritmică şi mecanică prin care animalele superioare inspiră aerul ambiant conţinând oxigenul necesar întreţinerii vieţii şi expiră bioxidul de carbon şi vaporii de apă rezultaţi din arderi; răsuflare. Mai simplu respiraţia reprezintă un proces fiziologic care constă în schimbul de gaze între organism şi mediul înconjurător (constând în absorbirea oxigenului şi eliminarea bioxidului de carbon).

E ştiut faptul ca toate vieţuitoarele cu excepţia câtorva microorganisme, au nevoie de oxigen pentru desfăşurarea proceselor vitale din diferite ţesuturi. In cadrul funcţiei respiratorii deosebim doua componente : respiraţia externa sau pulmonara, care asigură schimbul de gaze intre aerul din plămâni şi sângele din capilarele pulmonare şi respiraţia internă sau tisulară, care asigură schimbul de gaze între sânge şi ţesuturi.

Din punct de vedere funcţional, respiraţia prezintă:

• ventilaţia pulmonară — deplasarea aerului în ambele sensuri între alveolele pulmonare şi atmosferă

• difuziunea O2 şi CO2 între alveolele pulmonare şi sânge

• transportul O2 şi CO2 prin sânge şi lichidele organismului către şi de la celule

Ventilaţia pulmonară

Circulaţia alternativă a aerului se realizează ca urmare a variaţiilor ciclice ale volumului cutiei toracice, urmate de mişcările în acelaşi sens ale plămânilor, solidarizaţi cu aceasta prin intermediul pleurei. Variaţiile ciclice ale volumului aparatului toraco-pulmonar se realizează în cursul a două mişcări de sens opus, definite ca mişcarea inspiratorie şi mişcarea expiratorie.

Funcţionarea ventilaţiei pulmonare

Dimensiunile plămânilor pot varia prin distensie şi retracţie în două moduri:

1. prin mişcările de ridicare şi coborâre ale diafragmului care alungesc şi scurtează cavitatea toracică

2. prin ridicarea şi coborârea coastelor, care determină creşterea şi descreşterea diametrului antero-posterior al cavităţii toracice.

Respiraţia normală, de repaus, se realizează aproape în întregime prin mişcările din prima categorie. în timpul inspiraţiei, contracţia diafragmei trage în jos faţa bazală a plămânilor. Apoi, în timpul expiraţiei liniştite, diafragma se relaxează, iar retracţia elastică a plămânilor, a peretelui toracic şi a structurilor abdominale comprimă plămânii.

A doua cale de expansionare a plămânilor o reprezintă ridicarea grilajului costal. În poziţia de repaus, acesta este coborât, permiţând sternului să se apropie de coloana vertebrală; când grilajul costal se ridică, acesta proiectează înainte sternul, care se îndepărtează de coloana vertebrală, ceea ce măreşte diametrul antero-posterior cu aproximativ 20% în inspiraţia maximă faţă de expiraţie. Muşchii care determină ridicarea grilajului costal se numesc muşchi inspiratori şi sunt, în special, muşchii gâtului. Muşchii care determină coborârea grilajului costal sunt muşchi expiratori; de exemplu, muşchii drepţi abdominali.

Presiunea pleurală este presiunea din spaţiul cu-prins între pleura viscerală şi cea parietală. În mod normal, există o secţiune permanentă a lichidului din acest spaţiu, ceea ce duce la o presiune negativă la acest nivel (mai mică decât valoarea celei atmosferice). Presiunea pleurală variază cu fazele respiraţiei.

Presiunea alveolară este presiunea din interiorul alveolelor pulmonare. În repaus, când glota este deschisă, aerul nu circulă între plămâni şi atmosferă; în acest moment, presiunea în orice parte a arborelui respirator este egală cu presiunea atmosferică, considerată 0 cm H2O. Pentru a permite pătrunderea aerului în plămâni în timpul inspiraţiei, presiunea în alveole trebuie să scadă sub presiunea atmosferică; în timpul unei inspiraţii normale ea devine negativă. Această presiune negativă uşoară este suficientă pentru ca, în cele două secunde necesare inspiraţiei, în plămâni sa pătrundă aproximativ 500 ml de aer. Variaţii opuse apar în timpul expiraţiei: presiunea alveolară creşte ceea ce forţează 500 ml de aer să iasă din plămâni în cele 2-3 secunde, cât durează expiraţia.

Forţele elastice pulmonare (de recul) care stau la baza realizării expiraţiei sunt de două tipuri:

1. forţele elastice ale ţesutului pulmonar însuşi

2. 2. forţele elastice produse de tensiunea superficială a lichidului care căptuşeşte la interior pereţii alveolari (surfactant) şi alte spaţii aeriene pulmonare.

Deoarece suprafaţa internă a alveolelor este acoperită de acest strat subţire de lichid, iar în alveole există aer, aici apar forte de tensiune superficială. întrucât acest fenomen este prezent în toate spaţiile aeriene pulmonare, efectul este o forţă rezultantă a întregului plămân, numită forţa de tensiune superficială şi care se adaugă elasticităţii ţesutului pulmonar, favorizând expiraţia.

Volume şi capacităţi pulmonare. O metodă simplă pentru studiul ventilaţiei pulmonare este înregistrarea volumului aerului deplasat spre interiorul şi, respectiv, exteriorul plămânilor, procedeu numit spirometrie (datorită denumirii aparatului utilizat – spirometru .

Există patru volume pulmonare diferite care, adunate, reprezintă volumul maxim pe care îl poate atinge expansiunea pulmonară. Semnificaţia acestor volume este următoarea:

Volumul curent este volumul de aer inspirat şi expirat în timpul respiraţiei normale; în medie – 500 ml.

Volumul inspirator de rezervă este un volum suplimentar de aer care poate fi inspirat peste volu-mulcurent-3000ml.