Sistemul respirator
Morfologia aparatului respirator, mecanica respirației și schimburile gazoase la nivel pulmonar și tisular.
BacalaureatAdmitere la Medicină
Căile respiratorii
Aerul parcurge, în ordine: fose nazale → faringe → laringe → trahee → bronhii principale → bronhiole → alveole. Ordinea completă e cerută frecvent ca atare.
- Fosele nazale – încălzesc, umidifică și filtrează aerul (mucus + cili); conțin și mucoasa olfactivă. Respirația nazală e superioară celei bucale exact din aceste motive.
- Faringele – răspântia căilor respiratorie și digestivă.
- Laringele – organ respirator ȘI fonator: conține corzile vocale. Epiglota îl închide în timpul deglutiției, ca alimentele să nu intre în trahee.
- Traheea – tub de ~10–12 cm menținut deschis de 15–20 de inele cartilaginoase incomplete (deschise posterior, spre esofag). Mucoasa are epiteliu ciliat cu celule mucoase: covorul rulant mucociliar scoate impuritățile spre faringe. Fumatul paralizează cilii — de aici tusea fumătorului.
- Bronhiile principale (dreaptă și stângă) – intră în plămâni la nivelul hilului; se ramifică progresiv (arborele bronșic) până la bronhiole, care nu mai au cartilaj — doar mușchi neted (locul spasmului din astm).
Plămânii și hematoza
Plămânii ocupă cavitatea toracică; dreptul are 3 lobi, stângul 2 (inima ocupă loc în stânga) — detaliu de grilă.
Fiecare plămân e învelit în pleură: foița viscerală (pe plămân) și parietală (pe torace), cu lichid pleural între ele. Filmul de lichid face plămânul să urmeze mișcările cutiei toracice — presiunea intrapleurală e negativă; dacă intră aer între foițe (pneumotorax), plămânul colabează.
Unitatea funcțională: alveola pulmonară (~300–500 de milioane, suprafață totală ~70–100 m²). Peretele alveolar + peretele capilarului = membrana alveolo-capilară, subțire de sub 1 μm.
Hematoza = schimbul de gaze la nivelul acestei membrane, exclusiv prin difuziune, pe gradient de presiune parțială:
- O₂ trece din aerul alveolar (pO₂ ~100 mmHg) în sângele venos (pO₂ ~40 mmHg);
- CO₂ trece din sânge (pCO₂ ~46 mmHg) în alveolă (pCO₂ ~40 mmHg).
Niciun transport activ, niciun consum de ATP — doar gradiente. Sângele pleacă din plămân oxigenat, prin venele pulmonare, spre atriul stâng.
Mecanica respiratorie
Plămânii nu au mușchi proprii — sunt pasivi; volumul lor urmează volumul cutiei toracice.
Inspirația de repaus este ACTIVĂ (consumă energie):
- diafragmul se contractă și coboară (~70% din volumul inspirat — principalul mușchi respirator);
- mușchii intercostali externi ridică coastele.
Toracele se mărește → presiunea intrapulmonară scade sub cea atmosferică → aerul intră.
Expirația de repaus este PASIVĂ: mușchii se relaxează, toracele și plămânii revin elastic, presiunea internă depășește presiunea atmosferică → aerul iese. Perechea activ/pasiv e una dintre cele mai testate afirmații ale capitolului.
În inspirația forțată intră în joc mușchii accesori (scaleni, sternocleidomastoidian); în expirația forțată — mușchii abdominali și intercostalii interni: doar atunci expirația devine activă.
Frecvența respiratorie de repaus: 16–18 respirații/min la adult.
Volumele și capacitățile pulmonare
Se măsoară prin spirometrie. Valorile standard (adult):
- Volumul curent (VC) – aerul unei respirații liniștite: ~500 ml;
- Volumul inspirator de rezervă (VIR) – ce mai poți inspira forțat peste VC: ~1500–2000 ml;
- Volumul expirator de rezervă (VER) – ce mai poți expira forțat după o expirație liniștită: ~1000–1500 ml;
- Volumul rezidual (VR) – aerul care rămâne în plămâni și după expirația forțată: ~1500 ml; menține alveolele deschise și nu poate fi măsurat cu spirometrul — grilă clasică.
Capacitățile sunt sume de volume:
- Capacitatea vitală: CV = VC + VIR + VER ≈ 3500–4000 ml — formula cerută cel mai des;
- Capacitatea pulmonară totală: CPT = CV + VR ≈ 5000–5500 ml.
Debitul ventilator = VC × frecvența ≈ 500 ml × 16/min = 8 L/min în repaus; în efort poate depăși 100 L/min.
Detaliu de raționament pentru grile: din cei 500 ml ai VC, ~150 ml rămân în căile aeriene (spațiul mort anatomic) și nu participă la schimburi.
Transportul gazelor și reglarea respirației
Oxigenul se transportă:
- ~97–98,5% legat de hemoglobină ca oxihemoglobină (HbO₂) — legare labilă, la fier;
- restul dizolvat fizic în plasmă.
Capcană mortală la propriu: monoxidul de carbon (CO) se leagă de hemoglobină de ~200–250 de ori mai puternic decât O₂ (carboxihemoglobină) — de aceea intoxicația cu CO e letală și tăcută.
Dioxidul de carbon se transportă pe trei căi:
- ~70% ca bicarbonat (HCO₃⁻) în plasmă — calea principală;
- ~20–25% legat de hemoglobină (carbaminohemoglobină — pe globină, NU pe fier);
- ~5–8% dizolvat în plasmă.
Reglarea: centrii respiratori sunt în bulbul rahidian (ritmul de bază) și în punte. Stimulul principal este, contraintuitiv, creșterea CO₂ (și scăderea pH-ului), detectată de chemoreceptori centrali și periferici — nu scăderea O₂, care devine stimul semnificativ doar la hipoxie severă. Grilă frecventă: «stimulul fiziologic principal al respirației» = concentrația CO₂.
Afecțiuni respiratorii și igiena respirației
- Astmul bronșic – spasm al musculaturii netede bronșiolare + inflamație și mucus; crize de dispnee expiratorie, frecvent declanșate alergic.
- Bronșita – inflamația bronhiilor; cronică la fumători.
- Pneumonia – infecția alveolelor (frecvent pneumococ); alveolele se umplu cu exsudat, hematoza suferă.
- Tuberculoza (TBC) – infecție cu Mycobacterium tuberculosis (bacilul Koch), transmisă aerian; boală cu declarare obligatorie, tratament de lungă durată; România are printre cele mai mari incidențe din UE — context frecvent în itemii de igienă.
- BPOC – boală obstructivă cronică, aproape exclusiv la fumători: bronșită cronică + emfizem (distrugerea pereților alveolari → scade suprafața de schimb).
- Cancerul bronhopulmonar – legătura cu fumatul e directă și doz-dependentă.
Igienă: aer curat, ventilarea încăperilor, evitarea fumatului inclusiv pasiv, activitate fizică (crește CV), vaccinare (BCG la nou-născuți pentru forme grave de TBC).
Firul roșu pentru examen: aproape orice item de igienă respiratorie are fumatul ca factor de risc central — paralizia cililor, BPOC, cancer.
De reținut
- epiglotă
- cartilajul care închide laringele în timpul deglutiției, împiedicând alimentele să intre în calea respiratorie
- pleură
- seroasa dublă a plămânului (foiță viscerală + parietală), cu lichid pleural între foițe și presiune negativă
- hematoză
- schimbul de gaze dintre aerul alveolar și sânge, realizat exclusiv prin difuziune pe gradiente de presiune parțială
- volum curent
- volumul de aer vehiculat într-o respirație de repaus, aproximativ 500 ml
- volum rezidual
- aerul rămas în plămâni după o expirație forțată (~1500 ml); nu poate fi măsurat spirometric
- capacitate vitală
- suma VC + VIR + VER, aproximativ 3500–4000 ml la adult
- oxihemoglobină
- forma principală de transport a oxigenului: O₂ legat labil de fierul hemoglobinei (~97–98%)
- bicarbonat plasmatic
- principala formă de transport a CO₂ în sânge (~70%)
- centrii respiratori bulbari
- grupările neuronale din bulbul rahidian care generează ritmul respirator de bază
- spațiu mort anatomic
- cei ~150 ml de aer din căile aeriene care nu ajung la alveole și nu participă la schimburi
Greșeli frecvente
Greșit: Expirația de repaus ar fi un proces activ, cu contracție musculară
Corect: Expirația de repaus e pasivă — revenire elastică; devine activă doar când e forțată (mușchii abdominali, intercostalii interni)
Greșit: Stimulul principal al respirației ar fi scăderea oxigenului
Corect: Stimulul fiziologic principal e creșterea CO₂ (cu scăderea pH-ului); hipoxia contează doar când e severă
Greșit: Volumul rezidual s-ar măsura cu spirometrul, ca celelalte volume
Corect: VR nu poate fi expirat, deci spirometrul nu-l vede; de aceea nici CPT nu e măsurabilă direct spirometric
Greșit: Hematoza ar consuma ATP, fiind un «transport» de gaze
Corect: Hematoza e difuziune pură, pe gradiente de presiune parțială — fără transport activ, fără ATP
Greșit: Plămânul stâng ar avea 3 lobi și dreptul 2
Corect: Invers: dreptul are 3 lobi, stângul 2 — inima ocupă spațiu în hemitoracele stâng
Test — 6 întrebări ca la examen
1. Ordinea corectă a segmentelor căilor respiratorii este:
- faringe → laringe → fose nazale → trahee
- fose nazale → laringe → faringe → trahee
- fose nazale → faringe → laringe → trahee
- fose nazale → faringe → trahee → laringe
Vezi răspunsul
fose nazale → faringe → laringe → trahee. Aerul trece din fosele nazale în faringe (răspântia), apoi prin laringe și trahee. Varianta a doua inversează faringele cu laringele — confuzia de nume cea mai frecventă.
2. Inelele cartilaginoase ale traheei sunt:
- complete, ca niște cercuri închise
- incomplete posterior, spre esofag
- prezente doar la bronhiole
- formate din os spongios
Vezi răspunsul
incomplete posterior, spre esofag. Inelele sunt deschise posterior, unde traheea vine în contact cu esofagul — bolul alimentar are astfel loc să treacă. Bronhiolele, dimpotrivă, nu mai au deloc cartilaj.
3. Principalul mușchi al inspirației de repaus este:
- sternocleidomastoidianul
- diafragmul
- mușchiul drept abdominal
- intercostalii interni
Vezi răspunsul
diafragmul. Diafragmul asigură ~70% din volumul inspirat. Sternocleidomastoidianul e mușchi accesor (doar la inspirație forțată), iar abdominalii și intercostalii interni servesc expirația forțată.
4. Capacitatea vitală se calculează ca:
- VC + VIR + VER
- VC + VR
- VIR + VER + VR
- VC + VIR + VER + VR
Vezi răspunsul
VC + VIR + VER. CV = tot aerul mobilizabil: curent + rezervele inspiratorie și expiratorie. Ultima variantă e capacitatea pulmonară totală — distractorul care prinde cei mai mulți.
5. Cea mai mare parte a CO₂ este transportată în sânge:
- dizolvată în plasmă
- legată de fierul hemoglobinei
- sub formă de bicarbonat în plasmă
- legată de albumine
Vezi răspunsul
sub formă de bicarbonat în plasmă. ~70% circulă ca HCO₃⁻. Legarea de hemoglobină există (~20–25%), dar pe globină, nu pe fier — pe fier se leagă O₂ și CO.
6. Stimulul fiziologic principal al centrilor respiratori este:
- scăderea O₂ din sânge
- creșterea CO₂ din sânge
- creșterea pH-ului sanguin
- scăderea temperaturii corpului
Vezi răspunsul
creșterea CO₂ din sânge. Chemoreceptorii răspund în primul rând la CO₂ (și la acidifierea asociată). Hipoxia — alegerea intuitivă — devine stimul relevant doar la valori sever scăzute.
Grile de admitere UMF — 5
1. (complement simplu) Presiunea parțială a O₂ în aerul alveolar și în sângele venos care ajunge la plămân este de aproximativ:
- 40 mmHg / 100 mmHg
- 100 mmHg / 40 mmHg
- 100 mmHg / 100 mmHg
- 46 mmHg / 40 mmHg
- 760 mmHg / 100 mmHg
Vezi răspunsul
100 mmHg / 40 mmHg. O₂ difuzează din alveolă (~100 mmHg) spre sângele venos (~40 mmHg) — gradientul explică sensul. Prima variantă inversează valorile, iar 46/40 sunt presiunile CO₂-ului.
2. (complement simplu) Monoxidul de carbon este periculos deoarece:
- paralizează diafragmul
- blochează centrii respiratori bulbari
- se leagă de hemoglobină mult mai puternic decât oxigenul
- dizolvă surfactantul alveolar
- produce spasm bronșiolar alergic
Vezi răspunsul
se leagă de hemoglobină mult mai puternic decât oxigenul. CO formează carboxihemoglobină, cu afinitate de ~200–250 de ori mai mare decât a O₂ — hemoglobina e sechestrată și transportul de oxigen se prăbușește, fără semne de alarmă respiratorie.
3. (complement simplu) Care volum pulmonar NU poate fi măsurat prin spirometrie?
- volumul curent
- volumul inspirator de rezervă
- volumul expirator de rezervă
- volumul rezidual
- capacitatea vitală
Vezi răspunsul
volumul rezidual. Spirometrul măsoară doar aerul care trece prin el; volumul rezidual nu poate fi expirat niciodată, deci rămâne invizibil — și trage după el imposibilitatea măsurării directe a CPT.
4. (complement multiplu) Despre inspirația de repaus sunt adevărate:
- este un proces activ
- diafragmul coboară prin contracție
- intercostalii externi ridică coastele
- presiunea intrapulmonară crește peste cea atmosferică
- mușchii abdominali se contractă puternic
Vezi răspunsul
este un proces activ, diafragmul coboară prin contracție, intercostalii externi ridică coastele. Inspirația de repaus e activă: diafragm + intercostali externi măresc toracele. Presiunea intrapulmonară SCADE sub cea atmosferică (altfel aerul n-ar intra), iar abdominalii lucrează la expirația forțată.
5. (complement multiplu) Fumatul se asociază direct cu:
- paralizia cililor mucoasei respiratorii
- BPOC
- cancerul bronhopulmonar
- creșterea capacității vitale
- ameliorarea hematozei
Vezi răspunsul
paralizia cililor mucoasei respiratorii, BPOC, cancerul bronhopulmonar. Fumul paralizează covorul mucociliar, întreține bronșita cronică și emfizemul (BPOC) și e principalul factor de risc pentru cancerul pulmonar. Efectele pe CV și hematoza sunt exact inverse variantelor 4 și 5.