Conectare

Respirația

Cuprins

Componente principale:

  • căile respiratorii: cavitatea nazală, faringe, laringe, trahee, bronhii
  • plămânii
Sistemul respirator: 1. orificii narinare; 2. palatul dur; 3. epiglota; 4. laringe; 5. trahee; 6. plămânul drept; 7. bronhia principală stângă; 8. plămânul stâng; 9. esofag; 10. faringe; 11. palatul moale; 12. cavitate nazală. (Biologie – manual pentru clasa a XI-a, Editura Corint, 2008, Dan Cristescu, Carmen Sălăvăstru, Bogdan Voiculescu, Cezar Th. Niculescu, Radu Cârmaciu)

Cavitatea nazală:

  • formată din două fose nazale simetrice
  • situată sub baza craniului și deasupra cavității bucale

Faringele:

  • reprezintă o răspântie între calea respiratorie și cea digestivă

Laringele:

  • dublă funcție: respiratorie și fonatorie
  • produce sunetele prin corzile vocale

Traheea:

  • tub cu lungimea de 10–12 cm
  • continuă laringele

Bronhiile:

  • la nivelul vertebrei T4, traheea se bifurcă în două bronhii
  • bronhiile pătrund în plămâni prin hil și se ramifică, formând arborele bronșic

Plămânii

Plămânii sunt organele principale ale respirației.

Localizare și capacitate:

  • situați în cavitatea toracică
  • capacitate totală: ~5.000 mL aer (variază individual)

Învelișul plămânilor – pleura:

  • foiță parietală – căptușește pereții toracelui
  • foiță viscerală – acoperă plămânii
  • cavitatea pleurală – spațiu virtual cu o peliculă de lichid pleural

Structura internă – arborele bronșic:

  • bronhia principală – se ramifică în bronhii
  • bronhiile – se divid în bronhiole
  • bronhiolele respiratorii – dau naștere la ductele alveolare
  • ductele alveolare – se termină în săculeți alveolari
  • săculeții alveolari – compartimentați în alveole pulmonare

Unitatea morfo-funcțională:

  • acinul pulmonar – format din bronhiole respiratorii, ducte alveolare, săculeți alveolari și alveole

Membrana alveolo-capilară (respiratorie):

  • formată din pereții alveolelor și capilarele pulmonare
  • rol: locul unde se realizează schimbul de gaze (O₂ și CO₂) între alveole și sânge

Etapele funcționale ale respirației:

  • ventilația pulmonară → mișcarea aerului între plămâni și atmosferă
  • difuziunea gazelor – schimbul de O₂ și CO₂ între alveole și sânge
  • transportul gazelor – circulația O₂ și CO₂ prin sânge către și dinspre celule
  • reglarea ventilației – ajustarea respirației în funcție de necesitățile organismului
Structura acinului pulmonar: 1. venulă pulmonară; 2. arteriolă pulmonară; 3. bronhiolă lobulară; 4. bronhiolă respiratorie; 5. duct (canal) alveolar; 6. săculeț alveolar; 7. alveole pulmonare; 8. rețea capilară pe suprafața alveoleiă. (Biologie – manual pentru clasa a XI-a, Editura Corint, 2008, Dan Cristescu, Carmen Sălăvăstru, Bogdan Voiculescu, Cezar Th. Niculescu, Radu Cârmaciu)

Ventilația pulmonară

Circulația aerului se realizează:

  • prin variațiile volumului cutiei toracice
  • plămânii urmează aceste mișcări datorită pleurei

Două mișcări esențiale:

  • inspirația – creșterea volumului toracic, intrarea aerului
  • expirația – scăderea volumului toracic, eliminarea aerului

Mecanica ventilației pulmonare

Plămânii se distind și se retractă prin două mecanisme principale:

  • mișcările diafragmei – modifică lungimea cavității toracice
  • ridicarea și coborârea coastelor – modifică diametrul antero-posterior

Respirația de repaus – realizată aproape exclusiv prin mișcările diafragmei.
Inspirația – diafragma se contractă, trăgând plămânii în jos.
Expirația liniștită – diafragma se relaxează, iar plămânii revin prin retracție elastică.

Rolul grilajului costal în respirație:

  • în poziție de repaus: grilajul costal este coborât, iar sternul este apropiat de coloana vertebrală
  • în inspirație maximă: sternul este împins înainte, crescând diametrul toracic cu ~20%
  • mușchii inspiratori – determină ridicarea coastelor (mușchii gâtului)
  • mușchii expiratori – determină coborârea coastelor (ex: mușchii drepți abdominali)

Presiunea în sistemul respirator

Presiunea pleurală:

  • se află în spațiul dintre pleura viscerală și pleura parietală
  • în mod normal, este negativă (sub presiunea atmosferică) datorită sucțiunii lichidului pleural
  • variază în funcție de fazele respirației

Presiunea alveolară:

  • reprezintă presiunea din interiorul alveolelor pulmonare
  • în repaus (când glota este deschisă) – egală cu presiunea atmosferică (0 cm H₂O)
  • în inspirație – scade la -1 cm H₂O, permițând intrarea a 500 mL aer în ~2 secunde
  • în expirație – crește la +1 cm H₂O, eliminând 500 mL aer în 2-3 secunde
Modificările de volum ale cutiei toracice în inspirație (a) și expirație (b) (Biologie – manual pentru clasa a XI-a, Editura Corint, 2008, Dan Cristescu, Carmen Sălăvăstru, Bogdan Voiculescu, Cezar Th. Niculescu, Radu Cârmaciu)

Forțele elastice pulmonare și volumele pulmonare

Forțele elastice pulmonare (de recul):

  • responsabile de expirație
  • sunt de două tipuri:
    • elasticitatea țesutului pulmonar
    • forțele de tensiune superficială generate de lichidul tensioactiv (surfactant), care acoperă interiorul alveolelor

Rolul forțelor de tensiune superficială:

  • se manifestă în toate spațiile aeriene pulmonare
  • se adaugă elasticității pulmonare, favorizând expirația

Volumele și capacitățile pulmonare:

  • metodă de măsurare – spirometrie
  • spirometru – înregistrează volumul aerului deplasat în și din plămâni

Există patru volume pulmonare principale:

  • volumul curent (VC) – aer inspirat și expirat în timpul respirației normale (~500 mL)
  • volumul inspirator de rezervă (VIR) – aer suplimentar inspirat după un inspir normal (~1 500 mL)
  • volumul expirator de rezervă (VER) – aer suplimentar expirat după un expir normal (~1 500 mL)
  • volumul rezidual (VR) – aerul rămas în plămâni chiar și după o expirație forțată (~1 500 mL)
  • capacități pulmonare = sume ale volumelor pulmonare

Capacitățile pulmonare reprezintă combinații ale mai multor volume pulmonare:

  • capacitatea inspiratorie = volumul curent + volumul inspirator de rezervă:

    • reprezintă cantitatea maximă de aer ce poate fi inspirată începând de la nivelul expirator normal până la distensia maximă a plămânilor (≈ 2.000 mL)

  • capacitatea reziduală funcțională = volumul expirator de rezervă + volumul rezidual:

    • indică volumul de aer rămas în plămâni la sfârșitul unei expirații normale (≈ 3.000 mL)

  • capacitatea vitală = volumul inspirator de rezervă + volumul curent + volumul expirator de rezervă:

    • reprezintă volumul maxim de aer ce poate fi expirat din plămâni după o inspirație maximă (≈ 3.500 mL)

  • capacitatea pulmonară totală = capacitatea vitală + volumul rezidual:

    • este volumul maxim la care plămânii pot fi expansionați printr-un efort inspirator maxim (≈ 5.000 mL)

Măsurare:

  • toate capacitățile pulmonare, exceptând volumul rezidual, se determină prin spirometrie

  • pentru volumul rezidual și capacitățile care îl includ, sunt necesare metode speciale de măsurare

Ventilația pulmonară și debitul respirator:

  • minut-volumul respirator (debitul respirator):

    • reprezintă cantitatea totală de aer deplasată prin arborele respirator în fiecare minut

    • se calculează ca produs între volumul curent și frecvența respiratorie

    • ex.: volum curent = 500 mL, frecvență respiratorie = 18/min – minut-volum respirator = 9 L/min

    • variază în funcție de starea fiziologică sau patologică

  • ventilația alveolară:

    • volumul de aer care ajunge în alveole și participă efectiv la schimburile de gaze

    • valoare medie: 4,5–5 L/min

    • o parte din minut-volumul respirator nu participă la schimburile de gaze, deoarece umple spațiul mort (căile aeriene până la bronhiile terminale)

Difuziunea

Procesul de difuziune:

  • după ventilația alveolară, urmează difuziunea oxigenului (O₂) și a dioxidului de carbon (CO₂) între alveole și sângele capilar

  • gazele se deplasează pe baza diferenței de presiune:

    • oxigenul trece din alveole în sângele capilar, unde presiunea O₂ este mai mică

    • dioxidul de carbon trece din sânge în alveole, unde presiunea CO₂ este mai mică

  • procesul asigură oxigenarea sângelui și eliminarea CO₂

Diferențele de compoziție între aerul alveolar și cel atmosferic:

  • aerul alveolar este diferit de cel atmosferic din mai multe motive:

    • schimbul de aer este parțial, nu total, la fiecare respirație

    • O₂ este extras constant, iar CO₂ este eliminat continuu în alveole

    • aerul atmosferic este umezit la trecerea prin căile respiratorii

  • importanța aerisirii lente la nivel alveolar:

    • previne schimbările bruște ale concentrației de gaze în sânge, menținând un echilibru constant

Membrana alveolo-capilară (membrana respiratorie): este structura unde au loc schimburile de gaze și este formată din:

  • endoteliul capilar – stratul de celule care căptușește vasele de sânge

  • interstițiul pulmonar – spațiul dintre alveole și capilare

  • epiteliul alveolar – stratul de celule care formează peretele alveolelor

  • surfactantul – substanță tensioactivă care reduce tensiunea superficială și previne colapsul alveolelor

Difuziunea oxigenului și factorii care o influențează

Caracteristicile membranei alveolo-capilare:

  • grosime medie: 0,6 microni

  • suprafață totală: 50–100 m²

  • permite schimbul eficient de gaze între alveole și capilarele pulmonare

Factori care influențează rata difuziunii gazelor

Difuziunea gazelor prin membrana respiratorie depinde de:

  • presiunea parțială a gazului în alveole – mai mare pentru oxigen (O₂) și mai mică pentru dioxidul de carbon (CO₂)

  • presiunea parțială a gazului în capilarele pulmonare – inițial mai mică pentru O₂ și mai mare pentru CO₂

  • coeficientul de difuziune al gazului – fiecare gaz are o capacitate diferită de a traversa membrana

  • dimensiunile membranei respiratorii – rata difuziunii este direct proporțională cu suprafața membranei și invers proporțională cu grosimea acesteia

Procesul de difuziune a oxigenului:

  • oxigenul trece din aerul alveolar în sângele capilar, deoarece:

    • presiunea parțială a O₂ în alveole = 100 mmHg

    • presiunea parțială a O₂ în capilarele pulmonare = 40 mmHg

  • după traversarea membranei, O₂ se dizolvă în plasmă, crescând presiunea parțială a O₂ în sânge

  • apoi, O₂ difuzează în hematii, unde se leagă de hemoglobină pentru transportul în organism

  • în condiții normale, echilibrarea presiunilor O₂ alveolar și sangvin are loc în 0,25 secunde

Marginea de siguranță pentru preluarea oxigenului:

  • o hematie petrece în medie 0,75 secunde în capilarul pulmonar

  • cum echilibrarea presiunilor O₂ durează doar 0,25 secunde, există un interval de 0,50 secunde care permite o preluare eficientă a oxigenului chiar în condiții de efort fizic sau altitudini mari

Difuziunea gazelor respiratorii. (Biologie – manual pentru clasa a XI-a, Editura Corint, 2008, Dan Cristescu, Carmen Sălăvăstru, Bogdan Voiculescu, Cezar Th. Niculescu, Radu Cârmaciu)

Difuziunea și transportul CO₂ și O₂

Difuziunea CO₂:

  • CO₂ difuzează din capilarele pulmonare spre alveole, deoarece:

    • presiunea parțială a CO₂ în sângele capilar = 46 mmHg

    • presiunea parțială a CO₂ în aerul alveolar = 40 mmHg

  • deși gradientul de presiune al CO₂ este de 10 ori mai mic decât al O₂, CO₂ difuzează de 20 de ori mai rapid decât oxigenul

  • motivul: CO₂ este de 25 de ori mai solubil în lichidele organismului decât O₂

  • egalarea presiunilor parțiale ale CO₂ între sângele capilar și aerul alveolar are loc în 0,25 secunde, similar cu O₂

Transportul O₂:

  • O₂ este transportat în sânge în două forme:
    • legat de hemoglobină (98,5%) – principala formă
    • dizolvat în plasmă (1,5%) – contribuție mică

  • O₂ difuzează din plasmă în eritrocite, unde se leagă de ionii de fier (Fe²⁺) din hemoglobină, transformând dezoxihemoglobina în oxihemoglobină

  • capacitatea hemoglobinei de a transporta O₂:

    • 1 g hemoglobină → 1,34 mL O₂

    • 12–15 g hemoglobină/dL sânge

    • sângele arterial transportă ≈ 20 mL O₂/dL

  • fiecare moleculă de hemoglobină poate lega până la 4 molecule de O₂

Factori care influențează transportul O₂:

  • saturația hemoglobinei cu O₂ depinde de:

    • presiunea parțială a O₂ în plasmă

    • pH-ul plasmatic

    • temperatura corporală

  • la pH scăzut sau temperatură crescută:

    • scade afinitatea hemoglobinei pentru O₂ – O₂ este eliberat în țesuturi

  • la nivel tisular:

    • presiunea parțială a O₂ = 40 mmHg

    • O₂ difuzează din plasmă spre interstițiu și celule, scăzând rapid presiunea sa în plasmă

    • hemoglobina eliberează O₂, rămânând saturată 50–70%

Efectul final: țesuturile primesc oxigen în funcție de necesitățile metabolice, fiind influențate de factori locali (pH, temperatură, presiunea O₂).

Transportul O₂ în repaus și efort fizic:

  • coeficientul de utilizare a O₂:

    • în repaus: 7 mL O₂ per 100 mL sânge este eliberat la țesuturi.

    • în efort fizic: poate crește până la 12%

  • schimbarea culorii sângelui venos:

    • oxihemoglobina cedează O₂ la țesuturi.

    • se transformă în hemoglobină redusă, ceea ce conferă sângelui venos culoarea roșie-violacee

Transportul CO₂

CO₂ este produs final al metabolismului celular și se transportă în sânge sub 3 forme:

  • dizolvat fizic în plasmă – 5%

  • legat de hemoglobină (carbaminohemoglobină) – 5%

    • CO₂ se leagă de grupările NH₂ terminale ale hemoglobinei

  • sub formă de bicarbonat plasmatic (HCO₃⁻) – 90%:

    • conversia CO₂ în bicarbonat are loc prin fenomenul Hamburger (migrării clorului) în eritrocite

Presiunea parțială a CO₂ crește în sângele venos cu 5–6 mmHg față de sângele arterial, determinând difuziunea sa spre alveole.

Reglarea ventilației

Reglarea respirației este controlată de centrii nervoși din bulb și punte, care:

  • recepționează stimuli de la chemoreceptorii din:
    • bulb și punte
    • vase de sânge mari (ex. artera carotidă, aorta)

Acești centri reglează frecvența și amplitudinea respirației în funcție de:

  • concentrația de CO₂ și pH-ul sanguin (cea mai importantă variabilă)
  • nivelul O₂ în sânge (mai puțin influent decât CO₂)
  • receptorii mecanici pulmonari, care reglează automat inspirația și expirația

În caz de hipercapnie (↑CO₂) sau acidifiere a sângelui, crește ritmul respirator pentru eliminarea excesului de CO₂.

Noțiuni elementare de igienă și patologie

Gripa: infecție virală acută cauzată de virusul gripal:

  • caracteristici:

    • boală contagioasă și sezonieră

    • poate deveni gravă la vârstnici și copii mici

  • prevenție: vaccinarea antigripală reduce numărul de cazuri și severitatea bolii

Fibroza Pulmonară:

  • afectare pulmonară ireversibilă, caracterizată prin înlocuirea țesutului funcțional cu țesut fibros

  • exemplu: antracoza – apare prin inhalarea prelungită a prafului de cărbune

Emfizemul pulmonar: boală pulmonară obstructivă cronică caracterizată prin distrugerea pereților alveolari și retenția excesivă de aer în plămâni:

  • cauză principală: fumatul sau expunerea la substanțe iritante

  • mecanism patologic:

    • iritarea mucoasei bronșice și bronșiolare – infecții cronice

    • obstrucția căilor respiratorii mici – dificultate la expirație (aerul rămâne prins în alveole)

    • distrugerea pereților alveolari (50-80% pierdere) – scăderea difuziunii oxigenului

    • reducerea capilarelor pulmonare – hipertensiune pulmonară

    • hipoxie și hipercapnie (↑CO₂ în sânge) – poate duce la insuficiență respiratorie

Modificări ale ritmului respirator:

  • modificări normale:

    • polipneea – creșterea frecvenței respiratorii în efort fizic

  • modificări patologice:

    • respirația Cheyne-Stokes:

      • caracteristică:

        • amplitudinea respirației scade treptat, urmată de apnee

        • ciclul se reia automat

      • apare în:

        • boli pulmonare cronice

        • afecțiuni cardiace

        • leziuni la nivelul sistemului nervos central (SNC)

Bibliografie

  • Biologie – manual pentru clasa a XI-a, Editura Corint, 2008, Dan Cristescu, Carmen Sălăvăstru, Bogdan Voiculescu, Cezar Th. Niculescu, Radu Cârmaciu
  • „Biologie clasa a XI-a” – Autor: Alexandru Toma, Editura Corint
  • „Biologie clasa a XII-a” – Autor: Alexandru Toma, Editura Corint
  • „Biologie pentru admiterea la facultate” – Autor: Tatiana Duțescu Colintineanu, Editura Niculescu
  • „Anatomie și fiziologie umană pentru liceu” – Autor: Radu Constantinescu, Editura Niculescu
  • „Teste de biologie pentru admiterea la medicină” – Autor: M. V. Ionescu, Editura Medicală

S.C. MEDECOPEDIA INVEST S.R.L.
CUI: 44780242
Reg. Com: J13/2854/2021

Utile

Ne găsești și aici. Urmărește-ne pentru că venim cu tips și informații utile pentru tine:
Youtube Facebook Instagram

Legal

Termeni și condiții
Politica de cookies
Acord de prelucrare a datelor personale
Raport date personale
ANPC
Politica de confidențialitate
Blog

Cont

Acest text nu poate fi copiat.

Centralizator

Contul meu

Deconectare

Blog

Termeni și condiții

Lectură

Audiobook

Grile

Momentan indisponibil

Flashcard-uri

Momentan indisponibil

Lectură

Audiobook

Grile

Momentan indisponibil

Flashcard-uri

Momentan indisponibil

suport@medecopedia.com

Facebook Instagram

Malabsorbție – Alterarea resorbției sau absorbției intestinale a grăsimilor, proteinelor, glucidelor, vitaminelor (îndeosebi a vitaminei B12).

s.f. / malabsorption, s. f. / malabsorption. (Lat. malus = rău; absorbitio, -onis, de la absoarbere = a înghiți; ab = de la; sorbere = a suge, a bea).