Miscarile toracilui in actul respiratie Miscarile cutiei toracice asigura patrunderea si iesirea aerului din plaman atat in conditii obisnuite de repaus sau efort fizic minim, cat si in conditii de inspir sau expir fortat, ca urmare a expansiunii si retractiei toraco-pulmonare realizate de contractia si relaxarea muschilor respiratori. Forta motrice a inspirului o constituie contractia urmatorilor muschi inspiratori: intercostali externi, diafragm, supracostali, pectorali, scaleni, stenocleidomastoidian, mare dintat. Forta maxima dezvoltata de catre acestia este de pana la 10 kg/cm, cu scurtarea pana la 50% a fibrei musculare. Gradarea fortei de contractie se poate obtine prin variatia numarului de unitati motorii, intr-o mai mica masura, si prin variatii ale frecventei de contractie. Masurarea activitatii electrice din muschii inspiratori a aratat ca aceasta este dependenta atat de numarul de fibre musculare activate, cat si de frecventa de excitatie, constatandu-se ca, pentru o anumita forta pe care o dezvolta muschiul, activitatea electrica creste liniar cu viteza de scurtare. In ventilatia de repaus intervine contractia muschilor intercostali externi si diafragm, determinand cresterea de volum a cutiei toracice prin marirea diametrelor acesteia. Diametrul antero-posterior se mareste datorita orizontalizarii coastelor (de la a II-a, pana la a VI-a) si miscarilor de la nivelul articulatiei primei coaste cu sternul. Prima pereche de coaste se articuleaza anterior cu sternul (prin articulatia manubrio-sternala) si posterior cu coloana vertebrala, alcatuind operculul toracic, in inspir, manubriul sternal este impins in sus si inainte, luand o pozitie de 1° pana la 16° fata de orizontala. Aceasta miscare mareste diametrul antero-posterior al jumatatii superioare a toracelui si antreneaza expansionarea portiunii anterioare a varfului pulmonar. Amplitudinea miscarii este redusa in timpul respiratiilor de repaus si prezinta variatii individuale in legatura cu profunzimea respiratiei. Anchiloza care se poate instala la nivelul acestei articulatii poate explica eventualele afectiuni prin hipoventilatia zonei. Contractia muschilor intercostali externi imprima coastelor a II-a — a VI-a o miscare de rotatie si orizontalizare in jurul unui ax paralel cu gatul lor. Respiraţia Respiratia este o funcţie vitală a organismului uman, care se desfaşoară continuu şi ciclic şi are rolul de a asigura schimbul bidirecţional de gaze dintre organism şi aerul din atmosferă. Prin respiraţie este adus O2 din mediul extern şi acesta este furnizat celulelor, iar
CO2 rezultat din metabolismul celular este eliminat în atmosferă. Se descriu două componente ale respiraţiei: - respiraţia externă, care reprezintă schimburile de gaze dintre plămâni şi atmosferă; - respiraţia internă sau tisulară care se referă la utilizarea oxigenului în reactiile de oxidoreducere de la nivel celular. Respiraţia externă presupune desfăşurarea a trei procese: ventilaţia, perfuzia şi difuziunea. Dintre aceste procese fiziologice, în aceste lucrări practice vom dezvolta ventilaţia. *
Cavitatea toracică este o structură care trebuie să fie suficient de rigidă pentru a proteja organele vitale pe care le conţine şi pentru a oferi suprafaţă de inserţie pentru muşchii de la acest nivel. Ventilaţia pulmonară necesită însă un torace flexibil, care să poată funcţiona ca un “burduf” în timpul ciclului respirator. Coastele şi cartilajele costale sunt suficient de elastice pentru a putea fi mobilizate şi întinse ca urmare a forţei furnizate de contracţia muşchillor inspiratori şi a reveni pasiv la dimensiunile sale de repaus, atunci cand muşchii se relaxează şi forţa de tracţiune a încetat. Plămânii, deşi sunt structuri uşor distensibile şi elastice nu pot iniţia singuri modificările de volum caracteristice fazelor respiraţiei, pentru că ei nu posedă elemente musculare. Prin urmare, ei vor urma pasiv mişcările cutiei toracice de care sunt legaţi prin sistemul pleural; acest sistem este alcătuit din pleura parietală (care aderă strâns la peretele toracic) şi cea viscerală (care înveleşte plămânii). În timpul inspirului, aerul atmosferic intră în plămâni, deoarece presiunea gazelor din atmosferă este mai mare decât presiunea intrapulmonară sau intraalveolară. Cum presiunea atmosferică este, de obicei, constantă (760 mmHg), pentru a avea loc schimbul de gaze, singura presiune care poate varia este cea intrapulmonara.
Muşchii inspiratori accesori realizează o ridicare suplimentară a porţiunii superioare a cutiei toracice, mărind mai mult volumul toraco-pulmonar şi scăzând suplimentar presiunea. Prin aceste modificări, se introduce un volum suplimentar de aer = VOLUMUL INSPIRATOR DE REZERVĂ - VIR. Expirul • Expirul normal, de repaus, reprezintă o fază pasivă (fără consum de energie), spre deosebire de inspir, care se produce activ, prin contracţie musculară şi consum de energie. Constă în revenirea la poziţia iniţială a structurilor toraco-pulmonare, după ce forţa deformatoare şi-a încetat acţiunea. Se datorează elasticităţii componentelor toracopulmonare. Ca urmare, plămânul se micşorează, iar presiunea intrapulmonară creşte (763764 mmHg), devenind superioară presiunii atmosferice cu 3-4 mmHg. Consecinţa este eliminarea unui volum de aer încărcat cu CO2 din plămâni în atmosferă. • Expirul forţat este o fază activă, producându-se prin contracţia muşchilor expiratori, reprezentaţi în special de
muşchii abdominali şi intercostali interni. Prin contracţia muşchilor abdominali, creşte presiunea intraabdominală, se măreşte convexitatea diafragmului şi se reduce suplimentar volumul toraco-pulmonar. Ca urmare, creşte şi mai mult presiunea intrapulmonară şi va fi expirată o cantitate suplimentară de aer - VOLUMUL EXPIRATOR DE REZERVA – VER. A doua cale de axpansionare a plamanilor o reprezinta ridicarea grilajului costal. In pozitia de repaos acesta este coborat permitand sternului sa se apropie de coloana vertebrala. Cand grilajul costal se ridica acesta proiecteaza strnul inainte care se indeparteaza de coloana vertebrala ceea ce mareste diametrul antero-posterior cu aproximativ 20% mai mult in inspiratie maxima decat in expiratie. Muschii care imping inainte sternul si coastele sunt muschii gatului, iar cei care coboara cutia toracelui sunt muschii expiratori si muschii drepti abdominali. INSPIRATIA - este un proces activ realizat de marirea volumului cutiei toracice in cele 3 diametre, elasticitatea tesutului pulmonar si adeziunea dintre foitele pleurale. Se creeaza o presiune intra-pulmonara mai mica cu aproximativ 2-3mmHg fata de cea atmosferica si astfel aerul patrunde in plamani. EXPIRATIA - normala este un proces pasiv. Expiratia fortata se relizeaza de muschii respiratori care coboara coastele iar muschii abdominali deplaseaza diafragmul spre cutia toracica creind astfel o presiune intra-pulmonara mai mare cu 2-4mmHg fata de cea atmosferica. Fapt care permite aerului din plamani sa poata fi eliminat spre exterior. La sfarsitul expiratiei presiunea aerului pulmonar devine din nou egala cu cea a aerului atmosferic. Toracele cu plamanii formeaza impreuna un sistem elastic esential pentru actul respirator. Datorita elasticitatii parenchimului pulmonar plamanul se destinde odata cu marirea celor 3 diametre ocupand tot spatiul marit al cavitatii toracice; la destinderea lui mai participa foitele pleuralei si viscerale ale pleurei umactate de lichidul pleural ajutandu-le astfel la alunecare