Sistemul respirator

Sistemul respirator (fig. 1) este format din:

• căile respiratorii
• plămâni.

Figura 1. Sistemul respirator

Căile respiratorii

Căile aeriene sau respiratorii sunt reprezentate de:

• cavitatea nazală,
• faringe,
• laringe,
• traheea,
• bronhiile cu ramificațiile lor din ce în ce mai mici, care alcătuiesc în plămâni arborele bronșic.

Prin căile respiratorii aerul atmosferic ajunge la plămâni.

Cavitatea nazală este formată din cele două fose nazale care comunică cu exteriorul prin nări și cu faringele prin două orificii numite coane; la intrarea în nări, firele de păr opresc impuritățile din aerul inspirat. Fosele nazale comunică și cu mici cavități, pline cu aer, săpate în oasele din jur, numite sinusuri.

Fosele nazale sunt despărțite de septul nazal și sunt căptușite de mucoasa nazală, bogat vascularizată, care încălzește aerul inspirat (este vorba de mucoasa respiratorie care căptușește partea inferioară a foselor nazale). Mucoasa nazală care căptușește partea superioară a foselor nazale se numește mucoasă olfactivă (cu rol în olfacție / miros). Mucusul produs de celulele mucoasei nazale asigură umiditatea, reține praful și unele microorganisme.

Faringele reprezintă locul unde se încrucișează calea aerului cu cea digestivă, este un organ comun sistemelor digestiv și sistemul respirator. Faringele are forma unei pâlnii cu pereții musculo-membranoși.

Laringele face legătura între faringe și trahee având rol dublu: cale pentru aer (funcție respiratorie) și organ fonator al vorbirii (funcție fonatorie). Are formă de trunchi de piramidă triunghiular cu baza în sus.

Este alcătuit din mai multe cartilaje, dintre care cartilajul tiroid (,,mărul lui Adam"). Pe cartilaje se prind mușchii laringelui. Mucoasa care căptușește laringele formează două perechi de pliuri (cute) numite corzi vocale (deci patru corzi vocale): două superioare și două inferioare, ultimele cu rol în producerea sunetelor; spațiul dintre corzi se numește glotă.

Epiglota acoperă deschiderea laringelui (epiglota joacă rol de căpăcel și este de natură cartilaginoasă; în timpul înghițirii este coborât peste orificiul superior al laringelui și astfel împiedică pătrunderea bolului alimentar în calea respiratorie). Laringele prezintă mușchi care prin contracție modifică tensiunea corzilor vocale și diametrul glotei:

• când corzile se apropie, glota se îngustează și, la ieșirea aerului, se produc sunete înalte.
• când glota e larg deschisă se produc sunete joase, profunde.

Sunetele sunt produse prin vibrația corzilor vocale la ieșirea aerului din plămâni.

Când se vorbește în șoaptă, corzile sunt îndepărtate și constituie suprafețe de frecare a aerului expirat.

Sunetele produse sunt modificate de faringe, cavitatea bucală (limbă, dinți, buze) și de cea nazală, toate acestea acționând ca rezonatori. Forma lor, specifică fiecărui individ, face ca oamenii să aibă voci diferite (dă timbrul vocii).

Traheea este situată în continuarea laringelui și coboară prin fața esofagului spre cei doi plămâni; prezintă15-20 inele cartilaginoase, în formă de potcoavă; în partea dinspre esofag este completată de o lamă musculară, care permite ca bolul alimentar să înainteze ușor de-a lungul esofagului.

Este căptușită de mucoasa traheală ale cărei celule prezintă cili și glande care secretă mucus. Mișcarea cililor trimite praful și microbii înapoi în faringe, împiedicând pătrunderea lor în plămâni, iar lichidul mucos având rol în umezirea aerului.

La partea inferioară, traheea se bifurcă în cele două bronhii principale (dreaptă și stângă), fiecare intrând în câte un plămân.

Bronhiile principale intră în cei doi plămâni (prin hil = un orificiu), unde se ramifică din ce în ce mai mult, întocmai ca ramurile unui arbore, formând arborele bronșic. Au structură asemănătoare cu a traheei, fiind formate din inele cartilaginoase incomplete posterior.

Plămânii

Plămânii sunt în număr de doi și reprezintă organele sistemului respirator propriu-zis, așezate în cavitatea toracică, deasupra diafragmului, înveliți în pleure. Plămânii au aspect buretos și culoare roz. Fiecare plămân este alcătuit din mai multe unități din ce în ce mai mici: lobi ------- (3 pentru plămânul drept și 2 pentru cel stâng) -------segmente -------lobuli pulmonari -------acini pulmonari.

Ramificațiile bronhiilor devin și ele din ce în ce mai mici și pătrund în aceste unități, împrumutându-le denumirea: bronhii lobare - bronhii segmentare - bronhiole lobulare.

Bronhiolele lobulare, la rândul lor, se ramifică înbronhiole terminale, care se continuă cu bronhiolele respiratorii, de la care pleacăductele (canalele) alveolare, terminate prin săculeți alveolari. Pereții săculeților alveolari sunt compartimentați în alveole pulmonare.

Bronhiolele respiratorii, împreună cu formațiunile derivate din ele - ducte alveolare, săculeți alveolari și alveole pulmonare formează acinii pulmonari.

Acinul pulmonar reprezintă unitatea structurală și funcțională a lobulului pulmonar . Mai mulți acini pulmonari formează un lobul, mai mulți lobuli formează un segment, mai multe segmente formează un lob și mai mulți lobi (doi sau trei) formează un plămân ( plămânul drept prezintă două scizuri care îl împart în trei lobi, iar plămânul stâng are o singură scizură, care îl împarte în doi lobi ). Deci lobii pulmonari sunt delimitați prin scizuri.

Alveolele pulmonare au forma unui săculeț mic cu perete foarte subțire, adaptat schimburilor gazoase.

În jurul alveolelor se găsește o bogată rețea de capilare, care, împreună cu pereții alveolelor, formează membrana alveolo-capilară (membrana respiratorie), la nivelul căreia au loc schimburile de gaze (O2, CO2) dintre alveole și sânge.

Bronhiolele nu mai au inele cartilaginoase, dar în structura peretelui lor fibre musculare netede reglează cantitatea de aer de la acest nivel.

Lobulul pulmonar are formă piramidală, cu baza către suprafața externă a plămânului. Este alcătuit din ramificații ale bronhiolelor și din vase de sânge, înconjurate de țesut conjunctiv. Lobulul pulmonar este alcătuit din acini pulmonari. În ei pătrund ultimele și cele mai mici ramificații ale arborelui bronșic - bronhiolele respiratorii.

Acinul pulmonar are forma unui ciorchine în care fiecare ,,bobiță" reprezintă câte o alveolă pulmonară.

Pleura învelește plămânul și este alcătuită din două foițe: viscerală, care acoperă plămânii și foița parietală, ce căptușește pereții cutiei toracice. Între cele două foițe se găsește lichidul pleural, care favorizează alunecarea acestora în timpul mișcărilor respiratorii (deci rol esențial în mecanismul respirației).

Ventilația pulmonară

În inspirație aerul atmosferic pătrunde prin căile respiratorii până la nivelul alveolelor pulmonare, iar în expirație o parte din aerul alveolar este expulzat la exterior. Acest proces se numește ventilație pulmonară.

Deci, ventilația pulmonară reprezintă schimburile de gaze dintre organism și mediul ambiant (încorporarea O2 și eliminarea CO2). Procesul cuprinde două etape:

• Inspirația;
• Expirația.

Aerul inspirat este bogat în oxigen (O2), iar aerul expirat în CO2. Mișcările respiratorii se repetă ritmic, fară pauză, în tot cursul vieții. Frecvența respiratorie în stare de repaus este de 18 respirații pe minut la femeie și de 16 respirații pe minut la bărbat.

Inspirația

Inspirația este un proces activ prin care aerul atmosferic pătrunde prin căile respiratorii până la alveolele pulmonare.

Pentru ca aerul din exterior să intre în plămâni trebuie ca presiunea din interiorul acestora (intrapulmonară) să scadă. Aceasta se realizează prin mărirea volumului cutiei toracice.

În inspirație mușchii diafragm și intercostali (dintre coaste) se contractă. Coastele se ridică și sternul este împins înainte, mușchiul diafragm coboară; se mărește astfel volumul cutiei toracice.

Plămânii, fiind organe foarte elastice, urmează expansiunea cutiei toracice de care sunt solidarizați prin pleure. (Pleura parietală fiind lipită de pereții cutiei toracice și fiind solidarizată cu cea viscerală prin lichidul pleural, face ca odată cu cutia toracică să se mărească și volumul plămânilor).

Presiunea aerului din interiorul plămânilor scade și aerul atmosferic poate pătrunde în plămâni.

Când inspiri mai adânc (tragi mai mult aer în piept) - în inspirația forțată - și alți mușchi se contractă, mărind suplimentar volumul cutiei toracice.

Expirația

Acesta este un proces pasiv, de revenire a volumului cutiei toracice la dimensiunile inițiale.

În expirație:

• mușchii intercostali și mușchiul diafragm se relaxează;
• coastele coboară, iar mușchiul diafragm urcă.
• plămânii fiind elastici revin la volumul inițial astfel că presiunea din interiorul lor crește;
• aerul încărcat cu CO2 este eliminat prin căile respiratorii în mediul extern.

În timpul efortului sau în anumite meserii (solist vocal), expirația devine activă: intră în contracție unii mușchi toracici și abdominali care trag și mai mult coastele în jos.