Aparatul respirator

Daca pe fundul Oceanului Atlantic (de la 8000 m adancime) s-ar aduce un peste la suprafata apei la mica adancime, ochii pestelui ar iesi din orbite, iar basica de aer a pestelui ar aparea la gura acestuia ca un balon umflat puternic cu aer ; daca stratul de solzi care il acopera nu ar fi suficient de ferm, animalul ar face explozie. Acelasi lucru s-ar intampla cu un om care ar fi scos din atmosfera in care traieste.

         Atmosfera este un strat de aer de aproximativ 100 de kilometri grosime, dispus in jurul Pamantului. Pe fundul acestui imens ocean de aer adanc de 100 km, fiecare centimentru patrat de suprafata suporta o presiune atmosferica de un kg. Omul traieste pe fundul acestui ocean de aer. Pe suprafata pielii, care masoara 1,5 m patrati, atmosfera exercita o presiune de 15.000 kg.  Aceasta presiune formidabila nici nu il turteste, nici macar nu este simtita, pentru ca omul respira. Presiunea atmosferica este echilibrata de razele de gazele din aer, care datorita respiratiei au ajuns in sange si tesuturi care fac ca in corpul omenesc sa existe o presiune egala cu cea din exterior. Presiunea atmosferica (externa) se afla in echilibru cu presiunea (interna) a tesuturilor. Presiunea  interna este chiar mai puternica, pentru ca lichidele corpului sunt o solutie salina, in care moleculele dizolvate apasa prin miscarea lor cu asa numita presiune osmotica, de mai multe atmosfere, asupra peretilor corpului, care sunt astfel intr-o permanenta tensiune.

Cosideratiuni privind anatomia aparatului respirator si fiziologia respiratiei

Structuravsi functiile aparatului respirator

         Ca sa poata prelua aerul din amosfera si sa procure organismului oxigenul, ca sa poata elimina din organism bioxidul de carbon  in exces, rexultat din arderi, ca sa poata sa regleze centrul respirator din creier si ca sa poata echilibra presiunea atmosferica cu cea interna, aparatul respirator si-a dezvoltat cateva organe si subaparate, din care are functii deosebite, contribuind insa toate la complexul de fenomene mecanice, ventilatorii, chimice si fizice care constituie respiratia.

         Astfel, aparatul respirator este format din cai aeriene superioare (nasul, faringele si laringele) si cai aeriene inferioare (traheea, bronhiile si alveolele pulmonare).

         Primul aparat prin care trece aerul inspirat este nasul, care are un rol foarte important in prepararea aerului ce trebuie sa ajunga in plamani incalzit, usor umezit si lipsit de impuritati, indiferent de faptul ca in atmosfera aerul poate sa fie foarte rece sau foarte cald, uscat sau foarte umed, plin de impuritati sau microbi. Cavitatile nasului  sunt captusite cu o membrana (mucoasa) bogata in vase de sange, care joaca rolul unui radiator. In drumul de la nari pana la amigdale aerul poate sa se incalzeasca cu 30 de grade. Numeroase glande mucoase, cominicare cavitatilor nazale cu ochii (lacrimile se scurg in nas), precum si alte mecanisme asigura permanenta umezire a nasului. Astfel incalzit si saturat cu vapori de apa, aerul este adus la temperatura si umiditatea necesare unei bune functionari a intregului aparat respirator. Nasul joaca si rol de filtru eficace ;perii dispusi la intrarea narilor, firisoarelor fine de suprafata mucoasei, precum si mucusul secretat retin particulele de praf si microbii, purificand aerul inspirat.

Mucoasa tuturor cailor aeriene pana la alveole este acoperita cu cili, niste firisoare fine, dispuse ca un covor, care sunt animate de o miscare vibratila continua de la interior spre exterior, in ritm de 12 miscari pe secunda, aidoma unui lan de gau batut de vant.

Covorul de cili deplaseaza lama subtire de mucus care il acopera si care “fixeaza” corpurile straine fine (pulberi, praf, microbi, secretii patologice),eliminand-o cu o forta de neinchipuit : 1 cm de cili vibratili ridica in fiecare minut 6 grame cu 1 mm, putand sa urneasca chiar o greutate de 360 grame. Este de la sine inteles cat de importante sunt aceste sisteme de  “purificare”, daca ne gandim ca omul inspira in fiecare minut milioane de particule de praf. Numai briza de zi care bate dinspre mare spre uscat este lipsita de praf. In schimb, chiar pe crestele muntilor patrund la fiecare inspiratie 10000 de particule, iar in aerul din oras numarul acestora ajunge la 5 miliarde, ceea ce face ca un locuitor din mediul urban sa introduca in aparatul sau respirator, in cursul vietii, aproximativ 50 kg de praf, cantitate care este pana la de zece oei mai mare in profesiunile in care inhalarea pulberilor este mult mai accentuata.

O data cu praful patrund in nas si microbi. Firisoarele su mucusul retin si omoara microbii; nasul este astfel prima si cea mai eficace bariera naturala impotriva infectiilor, filtrand si sterlizand considerabil aerul care trebuie sa ajunga in plamani. Nasul regleaza reflex reactia aparatului respirator fata de aerul atmosferic. Se intelege cat este de important este ca aerul sa fie inspirat pe nas si nu pe gura, unde lipsesc aparatele de incalzire, de umezire si de purificare a aerului.

Din nas aerul trece prin faringe, aflat in regiunea in care calea respiratorie d desparte de cea digestiva, acolo unde cavitatea nazala comunica cu cavitatea bucala. Intre faringe si trahee, la capatul superior al acesteia se afla un aparat format din cartilaje, osicioare si muschi, laringele, care se astupa cu un capacel, numit epiglota care se inchide cand inghitim si se deschide cand resoiram. Prevazut cu corzi fine, dispuse in calea curentului aerian, laringele s-a adaptat si s-a specializat, fiind organul vocii, emitand prin vibratia corzilor sunetele care caracterizeaza vocea umana.

Sub laringe se afla un tub lung de 15 cm, format din inele cartilaginoase, denumit trahee. La partea infewrioara, cam in dreptul inimii, traheea se bifurca in cele 2 bronhii principale, care la randul lor se ramifica aidoma unui arbore in aproape 25 de milioane de ramurele din ce in ce mai inguste, pana la un diametru de jumatate de milimetru. Toate aceste canale sunt captusite cu o membrana fina, mucoasa, care cuprinde in grosimea ei glandece secreta mucus si care este acoperita cu cilii care au fost mentionati, iar peretele canalelor contine fibre musculare, ce permit sa se mareasca sau sa micsoreze calibrul acestor conducte.

Contractia spastica de mai scurta sau de mai lunga durata a acestor fibre musculare, provocata de o hipersensibilitate a acestora, determina o inchidere temporara totala sau partiala a cailor de conducere a aeului, fiind una din cauzele declansarii unei crize de astm bronsic.

Ca perii unei pensule, fiecare ramurica se ramifica in 15 – 20 de ramuri, ce se termina in niste camarute, alveolele pulmonare, care prin asezarea lor au aspectul unor numeroase boabe de struguri pe un ciorchine. Canalele aeriene, din ce in ce mai fine si mai inguste si alveolele formeaza tesatura fina plamanului, un organ ca un burete, asezat in cavitatea toracica si avand un schelet de fibre elastice, plin cu aer si vase de sange. Privind o conopida, ne putem imagina structura plamanului, cu ramurile de bifurcare si alveolele in numar de aprox. 400 de milioane de bobite nu mai mari decat o gamalie de ac.

In peretii alveolelor se gasesc vase capilare de sange. Se intelege ca dilatarea accentuata a acestor camarute si a canalelor care se deschid in ele poate sa provaoace

ruperea peretilor alveolelor, confluarea unor camarute mari, unor bule, unui emfizem, stare patologica In care plamanul este umflat, hiperdestins.

Plamanul drept (format din 3 lobi) si plamanul stang (format din 2 lobi) sunt inveliti de o dubla foita subtire, pleura. In mod normal aceste foite sunt aderente, una invelind plamanul, cealalta captusind fata interna a toracelui; ele  determinand plamanii sa fie solidari in miscari cu toracele si diafragmul.

Prin dilatarea toracelui, plamanii se umfla ca niste foale si aerul atmosferic patrunde in alveolele destinso (inspiratia), iar prin ingustarea toracelui si ridicarea boltei diafragmului, aerul este dat afara din plamani.

O data cu caile aeriene se ramifica si arterele pulmonare (care aduc de la inima la plamanisangele incarcat cu bioxid de carbon) si vene pulmonare (care duc de la plamani spre inima sange incarcat cu oxigen). Si vasele de sange se despart in milioane de ramurele; impreuna cu ramurile terminale ale arborelui respirator se ramifica in vase capilare sangvine, care imbraca cele aproape 400 de milioane de alveole, asa incat fiecare spatiu aerian alveolar se afla ca intr-un cosulet constituit dintr-o fina impletitura a retelei vasculare. Prin peretii alveolelor si vaselor capilare se face schimbul de gaze dintre aerul atmosferic si sange. Globula rosie din sange se plimba in jurul unei alveole timp de o secunda, in care, pe de o parte fixeaza oxigenul din aerul atmosferic inspirat in aleveola, spre a-l duce spre tesuturi, iar pe de alta parte descara bioxidul de carbon in aerul din alveola, care urmeaza sa fie eliminat prin expiratie in atmosfera. Acest schimb intr-un sens si in altul este asigurat de cele 400 de milioane de alveole, a caror suprafata desasurata se cifreaza la 400 de metri intr-o inspiratie profunda.

Plamanii sunt umpluti de obicei cu 3 litri de aer, la care se mai adauga 0,5 litri la o inspiratie obisnuita, ceea ce face ca in permanenta sa fie primenita 1/6 din aerul pulmonar. In repaus, omul ventileaza pe minute 8 litri de aer, la o activitate sedentara 16 litri, in mers 24 litri, la un effort 50 de litri. Intr-o zi ventileaza 24000 de litri de aer, volum care variaza cu activitatea si tipul constitutional. La un effort mediu pot fi ventilati 3,5 litri de aer intr-o inspiratie, iar la un efort mare, cu antrenament 5,5 litri. Cele mai mari ventilatii sunt atinse de sportivii care fac canotaj. Respiratia se adapteaza nevoilor de oxigen a organismului. Ori de cate ori acestea sunt crescute frecventa respiratiei creste.

In sistemul nervos central si anume in bulb se afla centrul nervos care comanda si regleaza miscarile respiratiei prin nervii ce se distribuie in musculatura toracelui, motorul acestor miscari. La acest centru vin impulsuri care il excita sau il deprima si de la el pleaca spre muschii respiratorii comenzi pentru accelerarea sau incetinirea miscarilor rspiratorii. Prin vointa miscarile respiratorii pot fi accelerate sau incetinite, dar in realitate centrul respirator este excitat de unii factori, printre care cei chimici (O si CO₂ ) sunt cei mai importanti. Bioxidul de carbon din sange, intr-o numita concentratie, este excitantul fiziologic al respiratiei un adevarat hormon respirator.

Introducand numai oxigen in sangele unui animal, miscarile respiratorii inceteaza, deoarece musculatura toracelui nu mai primeste comenzi de la centrul respirator, care este lipsit de CO₂, excitantul lui natural.

Cauzele imbolnavirii aparatului respirator

Traheea, bronhiile si plamanii sunt organe intratoracice, deci interne. Totusi, datorita structurii lor tubulare, ele comunica direct cu atmosfera, deci cu lumea exterioara, motiv pentru care sunt expuse actiunilor factorilor nocivi existenti in atmosfera.. Cauzele bolilor aparatului respirator sunt numeroase si variate; rar izolate, de cele mai multe ori se

asociaza doua sau mai multe cauze, care provoaca in acelasi timp sau succesiv aparitia unei boli a aparatului respirator.

Una din cauzele determinante ale aparitiei bolilor aparatului respirator si poate cea mai importanata, este infectia. In mucoasa cailor aeriene pot sa se cuibareasca si sa se inmulteasca microbi, proveniti in general din caile aeriene superioare (nas, gura, gat, faringe), unde sunt oaspeti obisnuiti, de cele mai multe ori inofensivi. In anumite conditii, sub actinea unor factori favorabili care fie slabesc organismul diminuandu-i rezistenta, fie ca provoaca congestionarea mucoasei, acesti germeni pot sa devina patogeni, adica sa determine aparitia bolilor. Exista insa si bacterii si virusuri care pot sa provoace boli fara contributia factorilor favorizanti, asa cum se intampla cu unele boli infectioase ca tusea convulsiva, pojarul. De cele mai multe ori infectarea aparatului espirator se face pe cale aeriana, prin inhalarea microbilor raspanditi prin tuse, stranut, vorbire, sarut. Molipsirea se face mai usor si nummarul de imbolnaviri creste cand virulenta germenilor este mult crescuta si numarul acestora ese foarte mare, ceea ce se intampla in izbucnirile de boli cu caracter epidemic (gripe, viroze, tuse).

Cauzele favorizante ale bolilor respiratorii sunt factorii care determina reactii congestive (modificari circulatorii) ale mucoasei nasului, faringelui, traheei si bronhiilor, ale alveolelor si ale pleurei. Aceste modificari micsoreaza rezistenta si puterea de aparare locala a acestor organe, ajutand sau declansand actiunea microbilor. Cel mai insemnat rol il joaca raceala, notiune care nu trebuie inteleasa ca actiune directa a aerului rece asupra mucoasei aparatului repirator, ci mai ales ca  „racirea” corpului sub actiunea expunerii la temperaturi scazute sau sub actiunea umezelii si racelii la picioare, ceea ce a facut pe un clinician francez sa afirme ca omul  „raceste” prin corp si nu prin respiratie. Acest mecanism explica si caracterul sezonier al numeroaselor boli respiratorii, a caror frecventa este maxima in anotimpul rece si umed.

Aproape orice raceala incepe cu o rinita (guturai) cea mai obisnuita boala a mucoasei nasului. Cand picioarele sunt umede si reci, vasele sangvine ale nasului se contracta, mecanismele de incalzire si umezire a aerului din nas functionand defectuos. In aceste conditii aerul nu se incalzeste, ramane uscat, microbii trec nestingheriti si astfel are loc inflamarea mucoasei nasului  si faringelui , adica apare banala rinofaringita, cu guturai si dureri in gat. Adesea, o data cu mucoasa nasului, faringelui si a traheei, se congestioneaza si laringele; apare laringita, caracterizata prin tuse uscata si raguseala pana la stingerea vocii.

O alta cauza favorizana este actiunea factorilor iritanti asupra mucoaselor respiratorii si anume a substantelor care exercita o iritati mecanica (praf, fum, pulberi, scame, ciment, particule mici de origine vegetala si mai ales fumul de tutun) sau chimica (gaze iritante, gaze toxice, vapori iritanti), factori din ce in ce mai des intalniti in prezent si mai ales in orasele mari, datorita dezvoltarii crescande a industriei.

Cauzele predispozante  sunt factorii care inlesnesc producerea inflamatiei mucoaselor respiratorii prin crearea unor conditii ce scad rezistenta organismului fata de cauzele determinante si favorizante. Sunt considerati factori predispozanti :

Ø  Defectele nazale (deviatii de sept, hipertrofii de cornet), care constituie o oarecare piedica in respiratie, in incalzirea si umezirea aerului inspirat

Ø focarele infectioase cronice ale cailor respiratorii superioare ( rinite, faringite, amigdalite, sinuzite, infectii dentare, supuratii), care pot sa provoace si sa intretina inflamatii ale traheei, bronhiilor si alveolelor pulmonare prin infectarea din proape in aproape sau de la distanta (prin inhalare sau pe cale limfotica

Ø starile debilitante pentru organism, cum ar fi bolile infectioase, subalimentatia,

surmenajul, debilitatea generala, alcoolismul, sifilisul, tuberculoza, bolile cronice de inima si rinichi, guta, obezitatea, diabetul,tabagismul si starile alergice. Toate aceste conditii favorizeaza si aparitia recidivelor.

Ca factori favorizanti pot fi mentionate si eforturile respiratorii repetate (cantareti), abaterile de la regulile banale de igiena si frecventarea locurilor aglomerate in perioada de epidemii de gripa, pojar, tuse convulsiva.

           

Mecanismele imbolnavirii aparatului respirator

v Inflamatia  este o reactie de aparare la agresiunea microbilor asupra mucoasei in care acestia se cuibaresc, precum si o tendinta a organismului de a combate virulenta microbilor care locuiesc in od obisnuit in caile aeriene, dar care au devenit agresivi si pun in pericol integritatea aparatului respirator din cauza scaderii relative a puterii de aparare. Frigul, praful, eforturile si alti factori predispozanti si favorizanti care au fost mentionati, inlesnesc fixarea, dezvoltarea si actiunea nociva a microbilor.

v Tulburarile de circulatie . Exista imprejurari in care circulatia sangelui in teritoriul plamanilor este nestingherita. Incetinirea circulatiei si cresterea presiunii sangelui intr-o zona a plamanilor poat sa duca la edem pulmonar, edem al mucoasei bronsice, la aparitia de lichid in cavitatea pleurala, hemoragii intrapulmonare, hemoptizii. Aceste situatii survin in boli ale inimii sau in insuficienta cardiaca secundara emfizemului pulmonar, astmului, silicozei, tuberculozei, afectiune cardiaca asa- numita cord pulmonar.

v Alergia . In afara bolilor care au ca mecanism de producere, inflamatia prin infectie, apar si boli alergice, cu mecanism complicat de producere. Exista indivizi deosebit de sensibili fata de anumite substante, medicamente, pulberi si particule de origine animala si vegetala, precum parul, penele, fulgii, polenul. Ori de cate ori vin in contact cu acea substanta, reactioneaza intr-un mod neobisnuit, mai mult sau mai mult violent. Pe langa fenomene imflamatorii ale pielii (eruptii,urticarie), pe langa congestionarea mucoaselor, pe langa tulburari digestive, pot sa apara si tulburari din partea aparatul respirator ca tuse, expectoratie, de la cele mai usoare forme pana la cele mai grave, care pun in primejdie viata, daca nu se intervine la timp.