fiziologia respiratiei - carte

7/29/2019 Fiziologia Respiratiei - Carte

http://slidepdf.com/reader/full/fiziologia-respiratiei-carte 1/98

1

1.MEDIUL INTERN. SÂNGELE1.1.Homeostazia celularã ºi a mediului intern..................................................................................................... 5

1.1.1.Homeostazia celularã ....................................................................................................................... 51.1.1.1. Membrana celularã ......................... ......................... ......................... ......................... .......... 6

1.1.1.1.1.Canalele membranare ............................................................................................. 71.1.1.1.2.Proteinele transportoare........................ ........................... ........................... ............ 81.1.1.1.3.Receptorii membranari ................... ...................... ...................... ...................... ....... 91.1.1.1.4.Enzimele efectoare ...................... ......................... ......................... ......................... 101.1.1.1.5.Permeabilitatea membranei ................................................................................. 101.1.1.1.6.Potenþialele de membranã .......................... .......................... ......................... ....... 10

1.1.1.1.7.Transportul prin membrana celularã ....................... .......................... .................. 121.1.1.1.7.1.Difuziunea simplã ......................... .......................... ........................... ............. 121.1.1.1.7.2.Difuziunea facilitatã ........................ ........................... .......................... .......... 121.1.1.1.7.3.Difuziunea prin proteine canal ........................ ......................... .................... 121.1.1.1.7.4.Transportul activ .......................... ............................. ............................. ......... 13

1.1.2.Comunicarea intercelularã ....................... ...................... ....................... ...................... ................... 131.2.Volumul ºi compoziþia lichidelor organismului .............................. .............................. ............................... . 14

1.2.1.Compartimentele lichidiene ................... .................... .................... ................... ........................... ... 141.2.2.Forþele care guverneazã distribuþia apei ...................... ......................... ......................... .............. 151.2.3.Schimburile dintre fluidul extra ºi intracelular ......................... ......................... ......................... 161.2.4.Schimburile dintre plasmã ºi fluidul interstiþial ....................... ........................ ....................... .... 161.2.5.Aportul ºi eliminarea apei ......................... ......................... ........................ ............................. ........ 17

1.3.Sângele ............................... ................................ ............................... ................................ ............................... ... 18

1.3.1.Funcþiile sângelui ....................... .......................... .......................... ......................... .......................... 181.3.2.Proprietãþile sângelui .......................... ............................ ........................... ............................... ....... 181.3.3.Rolul sângelui în menþinerea echilibrului acido-bazic ...................... ...................... ................. 181.3.4.Volemia ............................. ................................. ................................ ................................. ................ 20

1.3.4.1.Hematocritul ............................. ............................. ............................. ............................ ........ 211.3.4.2.Variaþiile volemiei ................................................................................................................. 211.3.4.3.Reglarea volemiei ....................... ....................... ........................ ....................... .................... 22

1.3.5.Compoziþia plasmei sanguine.......................... .......................... .......................... ........................... 231.3.5.1.Substanþele anorganice ........................ ........................ ........................ ........................ ....... 231.3.5.2.Substanþele organice........................ ........................ ......................... ......................... .......... 25

1.3.5.2.1.Proteinele plasmatice ........................... ........................... .......................... ............ 251.3.5.2.2.Substanþele azotate neproteice...................... ......................... ......................... .... 271.3.5.2.3.Substanþele organice neazotate.............. ....................... ....................... ............... 27

1.3.5.2.3.1.Glucidele ..................... ....................... ........................ ....................... ............... 271.3.5.2.3.2.Lipidele ....................... ......................... ........................ ........................ ............. 281.3.6.Elementele figurate ale sângelui ........................ ......................... .......................... ........................ 29

1.3.6.1.Eritrocitele ......................... ......................... ........................ ......................... ........................... 301.3.6.1.1.Eritropoieza ºi reglarea ei ....................... ........................ ........................ .............. 301.3.6.1.2.Factorii adjuvanþi ai eritropoiezei ....................... ........................ ........................ . 321.3.6.1.3.Caracteristicile morfofuncþionale ale eritrocitelor .................... ..................... .. 331.3.6.1.4.Hemoliza ºi aglutinarea. Grupele sanguine .................... ..................... .............. 351.3.6.1.5.Stabilitatea sângelui în suspensie ......................... ......................... ..................... 361.3.6.1.6.Hemoglobina ...................... ....................... ....................... ........................ ................ 36

1.3.6.1.6.1.Structurã. Biosintezã. Metabolism ....................... ........................ ............... 361.3.6.1.6.2.Compuºii hemoglobinei ................. ................... .................. ................... ........ 371.3.6.1.6.3.Curba de disociere a oxihemoglobinei ...................................................... 38

1.3.6.1.7.Transportul gazelor în sânge. Funcþia respiratorie a sângelui ..................... .. 391.3.6.1.7.1.Transportul O

2............................... ................................ ............................... .... 39

1.3.6.1.7.2.Transportul CO2............................. ................................ ............................... .... 40

1.3.6.1.7.3.Schimbul de gaze la þesuturi ......................... ......................... ...................... 40

CUPRINSCUPRINSCUPRINSCUPRINSCUPRINS



2

1.3.6.2.Leucocitele ............................ ............................. ............................. ............................. .......... 421.3.6.2.1.Clasificarea leucocitelor. Leucopoieza...................... ....................... .................. 421.3.6.2.2.Granulocitele polimorfonucleare .................... ..................... ..................... ........... 441.3.6.2.3.Monocitele ...................... ........................ ........................ ........................ ................. 451.3.6.2.4.Limfocitele ....................... ......................... ........................ ........................ ................ 451.3.6.2.5.Rolul leucocitelor în procesele de apãrare .................... ...................... ............. 47

1.3.6.2.5.1.Mijloacele de apãrare nespecifice ..................... ...................... .................. 471.3.6.2.5.1.1.Fagocitoza ........................... ........................... ............................ ......... 471.3.6.2.5.1.2.Inflamaþia .......................... ........................... ............................ ........... 47

1.3.6.2.5.2.Mijloacele de apãrare specifice ................................................................. 481.3.6.2.5.2.1.Imunitatea .......................... ............................ ........................... .......... 481.3.6.2.5.2.2.Antigenele ........................... ........................... ............................ ......... 491.3.6.2.5.2.3.Anticorpii ..................... ....................... ....................... ........................ .. 491.3.6.2.5.2.4.Rãspunsurile imunologice mediate pe cale umoralã ................. 501.3.6.2.5.2.5.Rãspunsurile imunologice mediate pe cale celularã ................. 51

1.3.6.3.Trombocitele... ........................ ....................... ....................... ........................ .......................... 521.3.6.3.1. Caracteristicile morfofuncþionale ale trombocitelor ..................... .................. 521.3.6.3.1. Rolul trombocitelor în hemostazã ....................... ...................... ....................... ... 54

1.3.7.Hemostaza. Coagularea. Fibrinoliza ..................... ...................... ...................... ..................... ........ 56

1.3.7.1. Hemostaza ......................... ............................. ............................ ............................ ............... 561.3.7.2. Coagularea ........................ ......................... .......................... .......................... ....................... 57

1.3.7.2.1. Factorii coagulanþi ...................... ......................... ......................... ......................... 571.3.7.2.2. Mecanismul coagulãrii ........................ ........................ ........................ ................. 571.3.7.2.3. Factorii anticoagulanþi ...................... ......................... ......................... .................. 58

1.3.7.3. Fibrinoliza ...................... ......................... ......................... ......................... ............................. 59

2.RESPIRATIA2.1. Aspecte morfofuncþionale ale plãmânilor ............................. .............................. ................................ ......... 63

2.1.1. Cãile aeriene ............................. ............................ ............................. ............................... ............... 632.1.2. Alveolele pulmonare ......................... ......................... ......................... ......................... ................... 64

2.1.3. Dezvoltarea plãmânilor. Modificãrile postnatale ......................... ........................ ...................... 662.2. Respiraþia pulmonarã ............................ ............................. ............................. ............................. .................... 672.2.1. Ventilaþia pulmonarã ........................ ............................ ............................ ............................. .......... 68

2.2.1.1. Miºcãrile ventilatorii ...................... ......................... ......................... ............................... ..... 682.2.1.2. Dinamica ventilatorie .......................... ........................... ........................... ........................... 69

2.2.1.2.1. Rezistenþele pulmonare ...................... ........................ ........................ .................. 692.2.1.2.2. Variaþiile presiunilor în sistemul toraco-pulmonar .................... ..................... . 712.2.1.2.3. Lucrul mecanic ventilator .......................... .......................... .......................... ....... 72

2.2.1.3. Volumele pulmonare statice ........................ ........................ ........................ ...................... 732.2.1.4. Debitele ventilatorii ........................ .......................... ......................... .............................. ..... 74

2.3. Circulaþia pulmonarã........................................................................................................................................ 772.3.1. Presiunile intravasculare pulmonare..................... ........................ ....................... ....................... 782.3.2. Rezistenþa vascularã pulmonarã...................... ......................... ........................ ............................ 792.3.3. Fluxul sanguin pulmonar ........................ ......................... ......................... ............................ .......... 792.3.4. Reglarea circulaþiei pulmonare ....................... ......................... .......................... .......................... 81

2.4. Difuziunea alveolo-capilarã ...................................... ...................................... ................................. ............... 812.5. Reglarea respiraþiei ºi adaptarea ei în diferite condiþii ............................. ................................ ................ 83

2.5.1. Centrii respiratori ........................... ............................. ............................. .............................. .......... 842.5.1.1. Centrii bulbo-pontini ............................ ........................... ............................ ......................... 842.5.1.2. Centrii nervoºi superiori ....................... ......................... ......................... ............................. 86

2.5.2. Reflexele implicate în reglarea respiraþiei ....................... ......................... ......................... ........ 862.5.2.1. Reflexele Hering-Breuer ...................... .......................... .......................... ........................... 862.5.2.2. Reflexul paradoxal Head ....................... ........................ ........................ .............................. 872.5.2.3. Reflexele proprioceptive ........................ ......................... ......................... ........................... 872.5.2.4. Reflexele chemoreceptoare ..................... ........................ ........................ .......................... 87

2.5.2.5. Reflexele respiratorii care acþioneazã tranzitor ........................ ........................ ............. 882.5.3. Modificãrile respiratorii în efortul fizic ....................... ........................ ........................ ................. 902.5.4. Respiraþia în hipobarism ....................... ......................... ......................... ............................. .......... 912.5.5. Respiraþia în hiperbarism ....................... ......................... ......................... ............................ .......... 932.5.6. Respiraþia periodicã .......................... .......................... ......................... ............................ ............... 952.5.7. Asfixia .......................... ........................... ............................ ............................ ................................ .... 952.5.8. Resuscitarea respiratorie ....................... ......................... ......................... ............................ .......... 96



4



5

1.1.Homeostazia celularã ºi a mediului intern

Mediul intern constituie spaþiul înconjurãtor al celulelor din organism format din apã în care suntdizolvate diferite substanþe organice ºi anorganice. El ocupã cam 12-15% din volumul lichidian al organismului.Prin intermediul sãu se realizeazã schimburile de substanþe dintre sânge ºi celule.

Homeostaziaconstã în menþinerea constantã a proprietãþilor mediului intern pentru a permite activitateanormalã a celulelor.

Cronomul defineºte structura temporalã a sistemelor biologice care este variabilã.Membrana celularã are o structurã complexã lipido-proteicã cu o permeabilitate selectivã ºi cu

importante funcþii în transportul substanþelor, recepþia unor semnale sau activitatea enzimaticã.Canalele membanare sunt structuri proteice care ajutã la transferul substanþelor prin membranã.

Activitatea lor este dependentã de încãrcarea electricã a membranei, de prezenþa unui ligand sau dedistensia mecanicã. O serie de substanþe pot bloca funcþionarea unui canal.Pompa de Na+-K+ este o proteinã membranarã transportoare pentru schimbul împotriva gradientelor

de concentraþie a 3 Na+ contra 2 K+ cu consum energetic oferit de ATP. Ea poate fi inhibatã de glicoziziidigitalici favorizând acumularea de Ca2+ în celula miocardicã a cãrei forþã de contracþie creºte.

Receptorii membranari sunt proteine care reacþioneazã cu molecule de semnalizare transmiþândinformaþii celulelor. Cei mai cunoscuþi receptori sunt cei adrenergici (α ºi β) activaþi de catecolamine(noradrenalinã, adrenalinã) ºi cei colinergici (muscarinici ºi nicotinici) activaþi de acetilcolinã. Semnalele transmise celulelor iniþiazã eliberarea în interiorul acestora a unui al 2-lea mesager care va influenþaactivitatea enzimelor, a canalelor ionice, citoscheletul sau expresia genelor. Ca al 2-lea mesager acþioneazãcAMP, cGMP, Ca2+, inozitol-trifosfatul, diacyl glicerolul.

Enzimele efectoare sunt proteine membranare situate la interiorul celulelor care au rolul de a influenþasinteza proteicã. Astfel de enzime sunt adenilat ciclaza, guanilatciclaza, fosfolipaza C, protein kinazele A ºi C.

Comunicarea celularã se realizeazã prin mai multe mecanisme:-comunicarea neuralã prin neurotransmiþãtori-comunicarea endocrinã prin hormoni-comunicarea paracrinã prin substanþe care acþioneazã asupra celulelor învecinate-comunicarea autocrinã prin substanþele eliberate care acþioneazã asupra aceleiaºi celule.Potenþialele electrice celulare se datoresc repartizãrii ionilor de o parte ºi de alta a membranei ºi

miºcãrilor acestora prin canale. Potenþialul de repaus cu o valoare în jur de 90 mV se datoreºte în specialK+ pentru care membrana este mai permeabilã, iar cel de acþiune se datoreºte Na+ care dupã excitareacelulei pãtrunde masiv în interiorul acesteia producând depolarizarea. Refacerea electricã (repolarizarea)are loc prin activitatea pompei de Na+-K+.

Transportul prin membranã poate fi pasiv în sensul gradientelor electrochimice (difuziunea simplã ºifacilitatã sau prin proteine canal) sau activ împotriva acestor gradiente ºi care este posibil numai prin

mecanisme consumatoare de energie.

1.1.1.Homeostazia celularã. Celula este unitatea funcþionalã a organismului,fiecare þesut fiind format dintr-un mare numãr de celule cu aceleaºi tipuri de funcþiiprecis delimitate. Studiile cu ajutorul microscopului electronic ca ºi metodele dehistochimie sau radioiziotopice au dezvãluit imensa complexitate structuralã ºifuncþionalã a celulelor.

Celulele sunt elemente semiautonome ale unui þesut, ele pot trãi în afaraorganismului numai dacã li se asigurã un mediu înconjurãtor corespunzãtor,asemãnãtor cu mediul lor natural. Mediul înconjurãtor al celulelor din organim,denumit de cãtre Claude Bernard mediu intern, este format în cea mai mare partedin apã în care sunt dizolvate o mulþime de substanþe a cãror concentraþie esteremarcabil de constantã.



6

Compoziþia mediului intern este menþinutã prin variate procese fiziologice prinfuncþia denumitã de Walter Cannon homeostazie.

Conceptul de homeostazie a mediului intern a cãpãtat azi un sens nou datãfiind recunoaºterea unor limite mai largi ale normalitãþii în cadrul existenþeicronomilor care definesc structura temporalã a variabilelor sau sistemelor biologice.

Aceºtia sunt codificaþi genetic ºi sunt sincronizaþi de ciclurile socio-ecologice putândfi modificaþi de numeroase procese endo sau exogene. Semnificaþia biologicã ca ºiproprietãþile algoritmice previzibile ale cronomilor sunt studiate de cronobiologie,ºtiinþa care cuantificã ºi investigheazã mecanismele biologice ale structurilortemporale, inclusiv manifestãrile ritmice ale vieþii.

Intre celule ºi mediul intern, reprezentat de lichidul extracelular, existã un per-manent schimb de substanþe ce are loc prin intermediul membranelor celulare.

1.1.1.1.Membrana celularã are o grosime de 7-10 nm ºi o structurã complexãlipido-proteicã având o funcþie aparent contradictorie, aceea de a separa ºi de a uni în acelaºi timp celulele între ele.

Componentele principale ale membranei sunt lipidele ºi proteinele a cãrorproporþie ºi dispoziþie sunt variabile. Conform modelului mozaicului fluid, descris în anii 70 de cãtre Singer ºi Nicholson, proteinele membranare se inserã ºi plutesc în stratul dublu lipidic de care sunt legate prin legãturi covalente. Suprafaþa externãa membranei este învelitã de mucopolizaharide ce formeazã glicocalixul cu proprietãþielectrice negative.

Stratul lipidic este reprezentat de fosfolipide, glicolipide ºi colesterol, moleculeleputându-ºi schimba locul doar cu moleculele învecinate lateral, nu ºi în sus ºi în jos.

Moleculele lipidice sunt amfipatice având o regiune polarã hidrofilicã spre parteace se învecineazã cu interiorul ºi exteriorul celulei ºi o regiune hidrofobicã orientatãspre interiorul membranei. Stratul lipidic este foarte stabil ºi dacã este întrerupt aretendinþa rapidã de a se reface. Stratul lipidic dublu se poate închide el însuºi formândo veziculã sfericã denumitã lipozom.

In interiorul celulelor existã o reþea tridimensionalã de proteine ce formeazãcitoscheletul ºi care se ataºeazã de proteinele membranare contribuind la stabilitateamecanicã a celulei. Citoscheletul este alcãtuit din 3 reþele independente: microtubulii,filamentele de actinã ºi cele intermediare. El participã la menþinerea formei celulelor,la transportul intracelular, la miºcarea celularã ºi la dispunerea organitelor celulare.

Membrana celularã nu este o structurã rigidã ea având o fluiditate deosebitã cepoate varia în funcþie de stãrile fiziologice, regimul alimentar, administrarea unormedicamente, factori fizici ºi chiar în funcþie de diferitele zone ale membranei.Modificãrile fluiditãþii pot influenþa activitatea celularã prin afectarea funcþiei unorcomponente membranare (enzime, canale, receptori).

Din punct de vedere funcþional membrana celularã este o structurã foartedinamicã datoritã mai ales componentelor sale proteice. Unele proteine, înmajoritatea cazurilor glicoproteine, sunt denumite proteine transmembranare sauintegrale deoarece au porþiuni active la ambele extremitãþi externã ºi internã. Acesteproteine formeazã transportori care conduc diferite substanþe prin membranã saucanale ionice prin care pot trece anumiþi ioni.

Alte proteine au numai câte o singurã parte activã situatã fie spre exterior, fiespre interior constituind receptorii pentru diferiþi mesageri (anticorpi, hormoni,neurotransmiþãtori, agenþi farmacologici), respectiv enzimele care activeazã sau

inactiveazã intermediarii metabolici (FIG 1.1). Datoritã receptorilor sãi membranacelularã constituie un sistem de recepþie-transducþie a unor semnale sau mesaje ceajung la nivel celular. In acest proces un rol important îl au proteinele G situate înzona internã a membranei ºi denumite aºa din cauzã cã se leagã de guanin nucleotizi.

Celulele pot influenþa caracteristicile homeostatice ale organismului prinintermediul unor mecanisme legate de permeabilitatea membranei, conþinutul



7

intracelular sau transportul ionic care prezintã importante variaþii chiar în condiþii

fiziologice.Membrana celularã are o permeabilitate selectivã ºi pentru a o traversa substanþeletrebuie sã foloseascã diferite sisteme de transport formate de proteinele membranare.

1.1.1.1.1.Canalele membranare sunt structuri proteice care au un centru aposce permite trecerea substanþelor fãrã a reacþiona cu acestea. Specificitateatransportului se realizeazã prin mãrimea ºi încãrcãtura substanþei, iar fluxul poate fireglat prin închiderea sau deschiderea cãii de trecere.

Unele canale sunt deschise permanent în timp ce altele prezintã niºte porþicare se deschid sau se închid în funcþie de potenþialul de membranã fiind decivoltaj dependente sau prin fixarea unui ligand extern (hormon, neurotransmiþãtor)

sau intern (Ca2+

, cAMP).Existã ºi canale care se deschid în urma distensiei membranei denumite canalemecano-sensibile operaþionale mai ales la nivelul celulelor miocardice sau alevaselor.

Au fost descrise ºi caracterizate din punct de vedere chimic o serie de canaleionice cum ar fi cele pentru Na+, Ca2+, K+, H+, Cl- etc.

Un exemplu de canal ionic dependent de voltaj este canalul de Na+ a cãruistructurã este acum cunoscutã. El este format din proteine glicozilate compuse dinmai multe peptide. Fiecare peptid este format la rândul sãu din 4 subunitãþi similarecare înconjoarã porul apos ce strãbate stratul fosfolipidic (FIG 1.2).

FIG. 1.1. Structura schematicã a membranei celulare. În stratul dublu lipidic se inserã molecule proteicecare formeazã canale, transportori, receptori sau enzime

FIG 1.2. Canalul de Na+ e constituit dintr-un lanþ polipeptidic careare 4 componente omoloage (I-IV) compuse la rândul lor din câte 6elemente care traverseazã membrana. Activitatea canalului poate fi

influenþatã de fosforilarea proteinelor.



8

Modelul de funcþionare al acestui canal implicã prezenþa porþilor a cãrordeschidere ºi închidere este influenþatã de nivelul potenþialului electric al membranei

ºi realizeazã activarea sau inactivarea canalului (FIG 1.3.).Studiul funcþionãrii canalelor s-a realizat începând cu anii 80 folosind metodade patch clamp voltage prin care o porþiune a membranei celulare ce conþinecanalul este izolatã cu ajutorul unei micropipete la care se aplicã o uºoarã sucþiune.Deschiderea ºi închiderea canalului este realizatã prin modificarea potenþialului elec-tric al membranei (FIG 1.4.).

Existã substanþe care pot bloca funcþionarea unui canal. Astfel, tetrodotoxinablocheazã canalele de Na+, nifedipina, verapamilul ºi diltiazemul blocheazãcanalele de Ca2+. Blocantele canalelor de Ca2- sunt frecvent folosite în practicamedicalã în tratamentul unor afecþiuni cardiovasculare.

In contrast cu canalele, porii membranari prezenþi mai ales la nivelul

joncþiunilor strânse dintre celule sunt mai mari ºi se suprapun permiþând comunicareadirectã dintre acestea. Proteinele ce alcãtuiesc aceºti pori se numesc conexine.

1.1.1.1.2.Proteinele transportoare leagã ionii sau alte molecule ºi îºi modificãconfiguraþia pentru a le transporta prin membranã. Miºcarea are loc pasiv în sensulgradientului electrochimic (cum este cazul difuziunii facilitate a glucozei) sau activ(ca o pompã) împotriva gradientului ºi cu consum energetic realizat prin hidrolizaATP. Moleculele transportorului au în acest caz rolul unei enzime care catalizeazãhidroliza ATP, aºa cum este cazul ATPazei activatã de Na+ ºi K+ cunoscutã ºi capompa de sodiu-potasiu sau mai simplu pompa de sodiu.

Pompa de sodiu este formatã din 2 subunitãþi α ce conþin locuri de fixare pentru

ATP, metale alcaline sau glicozizii digitalici ºi 2 subunitãþi β, ambele alcãtuite dinglicoproteine. Subunitãþile α constituie elementele catalitice responsabile dehidroliza ATP ºi transportul Na+ ºi K+ (FIG 1.5.).

FIG. 1.4. Metoda patch clamp voltage. Micropipeta izoleazã o porþiune a membranei ceconþine un canal ionic a cãrui activitate este urmãritã

prin înregistrarea curenþilor ionici în urmaînchiderii sau deschiderii canalului

FIG. 1.3. Modelul unui canal ionic cu porþile deactivare (A sau m) ºi de inactivare (I sau h). Canalulse poate afla în mai multe stãri în funcþie de starea

porþilor: repaus cu porþile A închise ºi I deschise,activitate cu ambele porþi deschise (porþile A sedeschid rapid iar porþile I se închid lent), refacere încare porþile A se închid rapid iar porþile I se deschidlent



9

Inhibarea pompei de cãtre glicozizii digitalici este folositã în terapeuticã pentruefectele inotrop pozitive asupra miocardului produse prin creºterea influxului deCa2+ ºi scãderea efluxului sãu, ca ºi prin schimbul Na+-Ca2+, ceea ce asigurã mãrireaconcentraþiei sale intracelulare.

Pompa de sodiu se gãseºte în toate celulele ºi are efect electrogenic sau reogenicpentru cã schimbând 3Na+ contra 2K+ menþine diferenþa de potenþial între exteriorulºi interiorul celulei. Transportul activ la nivel celular este unul dintre principaleleconsumatoare de energie din organism.

Canalele ionice dependente de un ligand funcþioneazã prin legarea reversibilã aunei substanþe (ligand) care le deschide sau le închide. Aceste canale au de fapt unrol de receptor ºi se descriu canale dependente de ATP, Ca2+, nucleotizi ciclici sauproteinele G.

In cazul miºcãrilor pasive sau facilitate realizate numai în sensul gradientului

electro-chimic transportorul suferã ºi el modificãri conformaþionale reversibile prinlegarea de substanþa de transportat.Viteza de transport cu ajutorul proteinelor transportoare este mai micã decât

cea realizatã prin canalele ionice.Apa se poate miºca liber prin membrana celulelor dar existã ºi canale speciale

pentru transportul apei denumite aquaporine mai ales în anumite celule (eritrocite,endoteliul vascular, celulele alveolare pulmonare, tubii colectori renali). Miºcareaapei este guvernatã de forþele osmotice.

1.1.1.1.3.Receptorii membranari sunt tot de naturã proteicã ºi reacþioneazã cudiferiþi liganzi cu rol de molecule de semnalizare modificându-ºi conformaþia ºitransmiþând astfel informaþii celulelor. Se cunosc ºi receptori situaþi în interiorul

celulelor care reacþioneazã cu anumite substanþe cum sunt cei pentru hormoniisteroizi sau tiroidieni. Unele molecule cu rol semnalizator pot trece cu uºurinþã prinmembranã acþionând apoi asupra unor enzime specifice aºa cum este NO care pringuanilat ciclazã induce formarea de cGMP.

Liganzii sau moleculele de semnalizare care se leagã specific de un anumitreceptor favorizându-I activitatea se numesc agoniºti. Ei pot fi produºi în organismsau în afara lui, aceºtia din urmã mimând mai mult sau mai puþin efectele primilor.Existã ºi liganzi care blocheazã activitatea receptorilor numiþi antagoniºti care înmarea lor majoritate sunt produºi în afara organismului. Atât agoniºtii cât ºiantagoniºtii se dovedesc foarte utili în practica terapeuticã.

Se descriu numeroºi receptori ce pot fi caracterizaþi prin proprietãþile ºi efectele

stimulãrii lor. Cei mai cunoscuþi receptori sunt cei adrenergici clasificaþi în 2 maritipuri (α ºiβ) asupra lor acþionând ca mediatori adrenalina ºi noradrenalina ºi receptoriicolinergici (muscarinici ºi nicotinici) având ca mediator acetilcolina. Efectele activãriilor sunt multiple asupra inimii ºi vaselor, ca ºi asupra proceselor metabolice.

Numãrul receptorilor la nivelul unei celule nu este constant el putând scãdea înanumite condiþii, cum ar fi excesul de molecule ale mesagerului (down regulation)

FIG. 1.5. Pompa de Na+ ºi K + este formatã din 2 perechi de subunitãþi α ºi ß. Prin schimbul activ susþinutprin hidroliza ATP se scot din celulã 3 Na+ ºi se introduc 2 K + realizându-se o acþiune electrogenicã cereaduce potenþialul la valoarea de repaus.



10

sau putând creºte (up regulation) când mesagerul este în cantitãþi mici. Acestefenomene pot explica de ex. toleranþa faþã de unele substanþe cum ar fi morfina sau

scãderea sensibilitãþii la insulinã în diabetul zaharat.Substanþele care joacã rolul de ligand au fost denumite cu termenul general deprimul mesager ºi ele induc dupã legarea cu receptorul eliberarea unui mediatorintracelular denumit al 2-lea mesager care va modifica activitatea celularã prininfluenþarea activitãþii enzimatice, a canalelor ionice, a citoscheletului sau a expresieigenelor. Dintre substanþele care au acest rol amintim : cAMP, cGMP, Ca2+, inozitoltrifosfatul (IP3), diacylglicerolul (DAG) etc.1.1.1.1.4.Enzimele efectoare localizate în interiorul celulei pe suprafaþa internã amembranei au un rol important în declanºarea rãspunsului celular caracterizat îngeneral prin modificarea sintezei proteice. Principalele enzime sunt adenilat ciclaza,guanilat ciclaza, fosfolipaza C, protein kinazele A ºi C.

1.1.1.1.5.Permeabilitatea membranei celulare. Prin structura ei membranacelularã constituie o barierã în calea trecerii libere a diferitelor substanþe spre saudinspre celulã.

Stratul lipidic este uºor permeabil pentru apã, permeabilitatea pentru altesubstanþe depinzând de mãrimea, solubilitatea ºi încãrcarea lor electricã. Moleculelede N

2sau O

2care sunt nonpolare, hidrofobe se dizolvã în stratul lipidic ºi strãbat cu

uºurinþã membrana. Moleculele mici polare neîncãrcate, hidrofilice (CO2, uree) pot

de asemenea difuza rapid prin stratul lipidic, în timp ce moleculele mari polareneîncãrcate (glucoza) trec mult mai lent. Particulele încãrcate electric au o difuziunefoarte lentã, membrana fiind practic impermeabilã pentru anionii organici sau

proteine.Membrana celularã se comportã deci ca o membranã semipermeabilã care lasãsã treacã substanþele dintr-o parte în alta în mod selectiv ºi numai în anumite condiþii.Aceastã selectivitate stã la baza repartizãrii inegale a unor ioni în interiorul ºi exteriorulcelulei ºi implicit a sarcinilor electrice.

1.1.1.1.6.Potenþialele de membranã. Datoritã repartizãrii inegale a unor ioni deo parte ºi de alta a membranei celulare (în exterior predominã Na+ iar în interior K+)(FIG 1.6.) ia naºtere o diferenþã de potenþial de 70-90 mV ce constituie potenþialul demembranã sau de repaus.

Acest potenþial se menþine constant atâta vreme cât celula nu este excitatã. El aputut fi mãsurat cu ajutorul microelectrozilor formaþi din pipete de sticlã umplute cu

o soluþie de KCl cu un vârf cu diametrul de 1 µm ceea ce le permite strãpungereamembranei fãrã a distruge celulele. Pornind de la potenþialul de repaus atunci cândcelula este excitatã apare o variaþie de potenþial ce constituie potenþialul de acþiune.Dependenþa potenþialului de repaus de repartiþia ionicã inegalã de cele 2 pãrþi alemembranei celulare ºi a celui de acþiune de miºcãrile ionice prin canalele membranarea putut fi demonstratã utilizând ioni radioactivi ºi tehnica de menþinere a potenþialului

FIG. 1.6. Repartizarea ionicã inegalã a ionilor îninteriorul ºi exteriorul celulei ºi miºcãrile acestora în funcþie de gradientele electro-chimice sau activitateapompelor ionice.



11

de membranã la un nivel fix pentru o perioadã de timp, aºa numita metodã declamp voltage.

Fiind formatã dintr-un strat dublu lipidic membrana celularã posedã o anumitãcapacitanþã ºi rezistenþã. Prezenþa canalelor ionice care o strãbat face posibilãmodificarea rezistenþei ºi conductanþei membranare.

FIG. 1.7. Aspectul potenþialului de acþiune (PA) al celulei nervoase concomitent cu variaþia conductanþeimembranare (g) pentru Na+ ºi K + în funcþie de care au loc miºcãrile ionice prin activarea canalelor

Conductanþa este dependentã de diferenþa de potenþial dintre exteriorul ºiinteriorul celulei care controleazã funcþionarea canalelor dependente de voltaj. Oricemodificare a sarcinilor electrice de la suprafaþa membranei (excitare electricã,medicamente, modificãri de pH) va influenþa permeabilitatea membranei ºi implicitcurenþii ionici rezultaþi în urma miºcãrii ionilor purtãtori de încãrcãturã electricã.

In repaus membrana este mai permeabilã pentru K+ care tinde sã pãrãseascãcelula conform gradientului sãu electrochimic participând astfel la menþinereapotenþialului de repaus. Dacã membrana este depolarizatã prin aducerea de sarcininegative la suprafaþa celulei, diferenþa de potenþial transmembranar se reduce ºiatunci când acesta atinge un anumit nivel, aºa numitul prag critic de depolarizare,se declanºeazã potenþialul de acþiune. El este iniþiat de pãtrunderea masivã a Na+ încelulã prin canalele de Na+ a cãror deschidere creºte permeabilitatea membranei

pentru acest ion (FIG 1.7.).Pãtrunderea Na+ în celulã duce la inversarea polarizãrii de repaus astfel încâtmembrana devine negativã la exterior ºi pozitivã la interior. Potenþialul variazã bruscde la 90 mV la +30 mV cu o pantã de aprox. 1000 V.s-1. Urmeazã o reducere acurentului de Na+ prin scãderea conductanþei pentru acest ion concomitent cu ocreºtere lentã a conductanþei pentru K+ ºi apariþia unui curent rectificator. Ca urmareK+ va ieºi din celulã în timp ce pãtrunderea Na+ se reduce tot mai mult. Aceastacontribuie la readucerea potenþialului de membranã la nivelul iniþial realizândrepolarizarea.

In afarã de Na+ ºi K+ în producerea potenþialului de acþiune mai participã ºi alþiioni mai ales Ca2+ care posedã canale proprii cu o cineticã mai lentã. Canalele de

Ca2+

au o mare importanþã la celulele miocardice, în special la cele aparþinândsistemului nodal.Legarea Ca2+ de porþiunea externã a canalelor de Na+ este urmatã de creºterea

nivelului voltajului necesar pentru activarea acestora. Un deficit de Ca2+ în mediulextracelular va creºte permeabilitatea canalelor de Na+ ce se însoþeºte dehiperexcitabilitate neuromuscularã cu apariþia crizelor de tetanie.



12

Prin canale proprii cantitãþi mici de Cl- pãrãsesc celulele, la fel ca ºi în cazul K+,dar permeabilitatea pentru Cl- nu se modificã semnificativ în condiþii fiziologice.

Alcoolul ºi barbituricele pot influenþa canalele de K+ activate de GABA la nivelulcelulelor nervoase explicând efectele negative ale acestor substanþe asupra SNC,mai ales când ele sunt consumate împreunã, cu atât mai mult cu cât alcoolul inhibã

ºi metabolizarea barbituricelor.Pentru readucerea celulei la situaþia electricã iniþialã este necesarã scoatereaNa+ pãtruns în celulã ºi reintroducerea K+ care o pãrãsise, procese realizate împotrivagradientelor electrochimice prin intervenþia pompei de Na+-K+ cu consum energetic.

1.1.1.1.7.Transportul substanþelor prin membrana celularã. Prin funcþia sa detransport membrana celularã permite pãtrunderea substanþelor necesare activitãþiicelulare ºi ieºirea produºilor de metabolism sau a substanþelor care reprezintãmesageri pentru alte celule.

Studiile privind transportul prin membranã s-au realizat utilizând metoderadioizotopice, diferite tipuri de lipozomi sau modele membranare. Determinareaprecisã a concentraþiei substanþelor intracelulare este îngreunatã însã de faptul cã

acestea, inclusiv apa, pot exista în stare legatã sau inactivã.Se descriu 2 mari tipuri de transport :-pasiv în sensul gradientelor electrochimice care nu necesitã consum energetic

-difuziunea simplã-difuziunea facilitatã-difuziunea prin proteine canal

-activ care necesitã consum energetic-transport activ primar-transport activ secundar

Din punct de vedere al mãrimii particulelor transportate se poate vorbi de unmicro ºi de un macrotransfer.

Fluxul reprezintã miºcarea unei substanþe spre interiorul sau exteriorul celuleiºi el depinde de gradientul electrochimic sau energia metabolicã utilizatã pentrutransport.

1.1.1.1.7.1.Difuziunea simplã se realizeazã pentru unele substanþe uºor solubile în stratul lipidic care pot strãbate direct membrana (O2, CO2, alcool).

Difuziunea apei ºi a substanþelor hidrosolubile se realizeazã prin porii existenþi în interiorul proteinelor transmembranare care constituie canalele pentru apãdenumite aquaporine a cãror structurã a fost identificatã recent.

Existenþa unor gradiente de presiune hidrostaticã sau osmoticã la nivelmembranar face ca apa sã se miºte într-o cantitate mai mare decât prin difuziunesimplã, fenomen cunoscut ca bulk flow.

1.1.1.1.7.2. Difuziunea facilitatã. Unele substanþe (glucoza, aminoacizii), deºinu sunt solubile în lipide, pot trece prin membranã conform gradientului deconcentraþie dar numai cu ajutorul unui transportor de naturã proteicã. Moleculeleacestor substanþe se leagã de proteina transportoare de o parte a membranei ºidupã traversare se desfac de aceasta. Rata difuziunii este cu atât mai mare cu câtgradientul este mai mare, dar numai pânã la ocuparea întregii capacitãþi atransportorului, fenomen cunoscut sub denumirea de saturaþie.

1.1.1.1.7.3. Difuziunea prin proteine canal. Canalele membranare sunt selective în sensul cã permit trecerea numai anumitor substanþe, deschiderea ºi închiderealor depinzând de încãrcarea electricã a membranei sau de prezenþa unui ligand.

In cazul în care proteina canal transportã o singurã substanþã vorbim de uniportaºa cum este cazul canalelor de Na+ sau K+. Dacã se transportã 2 substanþe vorbimde un transport cuplat care se poate realiza în aceeaºi direcþie (cotransport sausimport) sau în direcþii opuse (contratransport sau antiport). Schimburile Cl--HCO

3-

sau Na+-H+ joacã un rol important în menþinerea pH.



13

1.1.1.1.1.7.4.Transportul activ are loc împotriva gradientelor electrochimicenecesitând consum energetic realizat prin hidroliza ATP ºi prezenþa unui transportorreprezentat de o proteinã membranarã.

El se caracterizeazã prin specificitate, saturaþie (în funcþie de numãrul de moleculede transportor), inhibiþie competitivã sau necompetitivã realizatã de substanþele care

se pot lega ºi ele de transportor.Un exemplu de transport activ este transportul Na+ºi K+ pentru restabilireaechilibrului forþelor electrice ºi a potenþialului de repaus dupã activarea celularã.Energia necesarã transportului este obþinutã prin hidroliza ATP sub acþiunea ATPazeiNa+-K+ dependentã. Acest transport activ este denumit primar ºi se mai întâlneºte ºi în cazul transportului Ca2+ ºi H+. ATPaza afecteazã indirect ºi transportul Ca2+, unantiport existent la nivelul celulelor miocardice schimbã Ca2+ din interior cu Na+ dinexterior într-un raport 1:2.

In unele cazuri transportul activ al Na+ este cuplat cu transportul altor substanþe(glucoza, aminoacizi) constituind aºa numitul transport activ secundar pentru cãfoloseºte energia stocatã de gradientul de concentraþie al Na+. In cazul Ca2+ acesta

poate fi transportat împotriva gradientului sãu tot printr-un transport activ secundar(3 Na+ sunt introduºi în celulã pentru fiecare Ca2+ scos). Schimbul Na+-Ca2+ esteimportant pentru determinarea forþei de contracþie a miocardului care este dependentãde cantitatea de Ca2+ intracelular.

Pompa de Na+-K+ are rol ºi în menþinerea volumului celular, în absenþa activitãþiiacesteia Na+ ºi Cl- vor pãtrunde în celule antrenând ºi pãtrunderea apei prin osmozãceea ce duce la umflarea lor.

Translocaþia de grup constituie un tip de transport activ în care moleculatransportorului se leagã de cea a moleculei de transportat cu care formeazã un noucompus dupã transport.

Conform efectului Donnan distribuþia ionilor difuzibili de o parte ºi de alta a

membanei este influenþatã ºi de prezenþa ionilor nedifuzibili (proteine, fosfaþi organici)care nu pot traversa membrana.Macrotransferul se referã la transportul unor molecule sau particule mari. El se

poate realiza spre interiorul celulei sub forma endocitozei (fagocitoza pentru particulesolide ºi pinocitoza pentru picãturile lichide), spre exteriorul celulei sub formaexocitozei (eliberarea unor produºi celulari cum ar fi hormonii ºi neurotransmiþãtorii)sau traversând celula sub forma transcitozei.

1.1.2.Comunicarea intercelularã se realizeazã în general cu ajutorul mesagerilorchimici prin 3 mecanisme principale:

-comunicarea neuralã în care acþioneazã neurotronsmiþãtorii eliberaþi la nivelulsinapselor

-comunicarea endocrinã în care acþioneazã hormonii secretaþi de glandele en-docrine ajunºi la celule pe cale sanguinã

-comunicarea paracrinã în care produºii celulari difuzeazã în lichidul extracelularinfluenþând celulele învecinate situate la o distanþã nu prea mare.

In unele situaþii celulele secretã mesageri chimici care se fixeazã de receptoriiaceleiaºi celule realizând o comunicare autocrinã.

In diferitele pãrþi ale organismului un mesager chimic poate acþiona ca unneurotransmiþãtor, ca un mediator paracrin, sau ca un hormon eliberat în sânge dela nivel neuronal sau al celulelor glandulare. Mesagerii chimici pot fi peptide, proteine,

aminoacizi, amine sau steroizi.



14

vârsta (ani) B F

10-18 59 5718-40 61 5140-60 55 47>60 52 46

TABEL I. Apa totalã în % din greutatea corporalã în funcþie de vârstã ºi sex

1.2.Volumul ºi compoziþia lichidelor organismului.

Corpul unui adult conþine cam 60% apã din care 40% în compartimentul intracelular ºi 20% în celextracelular

Presiunea osmoticã defineºte excesul de presiune care trebuie aplicatã unei soluþii separatã de

solventul sãu printr-o membranã semipermeabilã pentru a împiedica trecerea solventului în soluþie. Eaguverneazã distribuþia apei în celule ºi spaþiul interstiþial.

Are o valoare de 7.6 atm la temperatura corpului (5500 mmHg) ce corespunde cam la 300 mOsm.Osmolul se defineºte drept cantitatea de substanþã în grame care dizolvatã în 1 L apã dezvoltã o

presiune de 1 atm.O soluþie izotonicã sau fiziologicã dezvoltã aceeaºi presiune osmoticã cu a lichidelor din organism ºi

poate fi obþinutã prin dizolvarea a 9 g CLNa în 1 L apã.Presiunea coloidosmoticã sau oncoticã este presiunea realizatã de proteinele plasmatice, în special

albumine, care formeazã soluþii coloidale. Are o valoare în jur de 25 mmHg.Edemul constã în acumularea de lichid în spaþiul interstiþial ºi se poate datora:-creºterii presiunii hidrostatice în capilare-scãderii presiunii coloidosmotice a plasmei

-creºterii permeabilitãþii capilare-obstrucþiei sau distrugerii limfaticelor.Necesarul de apã al unui adult este de 30-40 ml/kg în 24 ore.Setea este senzaþia subiectivã care impune consumul de apã. In producerea ei sunt implicaþi centri

setei situaþi în hipotalamus care primesc informaþii de la diferiþi receptori privind starea de hidratare aorganismului. Echilibrul hidroelectrolitic este menþinut prin intervenþia a numeroºi hormoni (antidiuretic,natriuretic, sistemul reninã-angiotensinã-aldosteron).

Apa este principala componentã a materiei vii, atât cantitativ cât ºi prin proprietãþilesale.

Ca solvent apa are un rol fundamental în reacþiile biochimice, un mare numãr

de substanþe fiind solubile în apã direct, prin emulsificare sau prin combinarea cusubstanþe hidrofilice.Având o cãldurã specificã ºi latentã mari apa poate acumula o însemnatã cantitate

de cãldurã care se poate pierde apoi prin evaporare contribuind la menþinereatemperaturii corporale.

Corpul unui bãrbat adult conþine cam 60% apã, la femei conþinutul fiind de doar50% din cauza existenþei unei cantitãþi mai mari de grãsime sãracã în apã. La nounãscut conþinutul de apã poate atinge 80-85%. Existã deci variaþii importante legatede vârstã ºi sex (Tabel I).

Conþinutul în apã al diferitelor organe este variabil, cel mai ridicat procentajavându-l þesuturile active (muºchi, plãmâni, creier) iar cel mai sãrac þesuturile ososºi grãsos. Dacã considerãm masa slabã adicã greutatea corporalã fãrã grãsime,conþinutul în apã atinge 73%.

1.2.1.Compartimentele lichidiene. Cantitatea de 60% apã este distribuitã înorganism în 2 compartimente principale:

-intracelular (40%)-extracelular(20%)Compartimentul extracelular formeazã mediul intern ºi este format din plasmã

(5%), limfã, lichid interstiþial (12-15%), lichid transcelular (1-3%) (FIG 1.8.).



15

Lichidul interstiþial aflat în afara celulelor esteun ultrafiltrat plasmatic sãrac în proteine organizatsub forma unui gel în interiorul acestuia existândfibre de colagen, filamente de proteoglicani ºivezicule ce conþin lichid liber. În cursul edemuluiproporþia acestor vezicule pline cu lichid creºtesemnificativ. Între gel ºi vezicule are loc un perma-nent schimb de substanþe (apã, electroliþi,nutrimente, O

2, CO

2) prin mecanisme de difuziune.

Presiunea subatmosfericã a lichidului interstiþialcontribuie la menþinerea coeziunii unor þesuturi.Organizarea complexã a lichidului interstiþial esteimportantã deoarece nu permite deplasarealichidelor spre pãrþile declive ale corpului.

Lichidul transcelular, aflat în cantitãþi maimari sau mai mici, este conþinut în tubii renali,intestin, lichidul cefalo-rahidian, lichidul intraocu-lar, cavitãþile pleuralã ºi peritonealã. Acumulareade cantitãþi semnificative de lichid în unele dinaceste teritorii este posibilã în situaþii patologice(peritonite, pleurezii).

Aprecierea volumului total al apei, ca ºi alcelui din diferitele compartimente se poate face prin metode de diluþie folosindsubstanþe ca apa grea, oxidul de tritiu pentru apa totalã, inulina, manitol pentruvolumul extracelular, coloranþi, izotopi radioactivi pentru volumul plasmatic.

1.2.2.Forþele care guverneazã distribuþia apei. Apa se poate miºca liber întrediferitele compartimente lichidiene care sunt separate prin membranesemipermeabile. Forþele implicate în miºcarea apei sunt reprezentate de presiuneahidrostaticã (ce acþioneazã mai ales la nivelul vaselor) ºi cea osmoticã.

Presiunea osmoticã este definitã ca excesul de presiune ce trebuie aplicat uneisoluþii separatã de solventul sãu printr-o membranã semipermeabilã pentru a

împiedica trecerea acesteia în soluþie (FIG 1.9.).Deoarece presiunea osmoticã depinde de numãrul de particule existente în soluþie

substanþele ionizabile care au un numãr de particule mai mare decât numãrul de mole-cule dezvoltã la concentraþii egale o presiune osmoticã mai mare decât cele neionizabile.

Presiunea osmoticã a unei soluþii ce conþine 1 mol de substanþã neionizabilã în

FIG. 1.8. Compartimentele lichidiene aleorgnismului (nu figureaza micul compartiment transcelular)

FIG. 1.9. Presiunea osmoticã este datã denumãrul particulelor aflate aflate într-o soluþieseparatã de solvent printr-o membranã

semipermeabilã care nu permite particulelorsã treacã în compartimentul solventului



17

Existã însã o mare variabilitate a acestor presiuni în capilarele din unele regiunisau chiar la acelaºi vas în diferite condiþii. Proteinele care scapã prin peretele capilarar putea duce la modificarea presiunii coloidosmotice tisulare dacã nu ar fi reintroduse în circuitul sanguin prin intermediul limfaticelor.

Tulburãrile locale ale acestor mecanisme de schimb pot duce la acumularea de

lichid în spaþiul interstiþial respectiv cu apariþia edemului. Astfel de tulburãri suntcauzate de:-creºterea presiunii hidrostatice-scãderea presiunii coloidosmotice-creºterea permeabilitãþii capilare-obstrucþia sau distrugerea limfaticelorEdemele pot avea drept cauzã ºi tulburãri generale în eliminarea apei ºi electro-

liþilor sau în tulburãrile hemodinamice ce însoþesc afecþiunile renale sau cardiace.O menþiune specialã trebuie fãcutã pentru edemul pulmonar cauzat de creºterea

presiunii hidrostatice din capilarele pulmonare cu trecerea de lichid în spaþiulalveolar ceea ce afecteazã serios oxigenarea sângelui punând în pericol viaþa. Creºterea

presiunii trebuie sã fie însã importantã pentru a o depãºi pe cea coloidosmoticã(25 mmHg), presiunea hidrostaticã normalã în capilarele pulmonare fiind de doar7 mmHg faþã de cei 30 mmHg din celelalte capilare.

1.2.5.Aportul ºi eliminarea apei. In mod normal organismul eliminã mari cantitãþide apã în funcþie de activitatea depusã, alimentaþie sau factori climatici, echilibrulfiind menþinut doar în cazul unui aport corespunzãtor.

Necesarul de apã al unui adult este de aprox 30-40 ml/kg în 24 de ore, în timp cela copii el este de 3-4 ori mai mare. Pierderea unei cantitãþi de apã ce depãºeºte 15%din greutatea corporalã poate produce moartea, pericolul deshidratãrii fiind maimare la copii ºi bãtrâni care nu-ºi pot lua singuri apa necesarã (TABEL II).

Senzaþia subiectivã care activeazã dorinþa de a ingera apã este setea. Mecanismulproducerii acesteia este complex la apariþia sa contribuind uscarea mucoaselorcavitãþii bucale ºi a faringelui, creºterea concentraþiei electroliþilor din lichidulextracelular, deshidratarea celularã.

Senzaþia de sete apare astfel în urma unui aport redus de apã, a administrãrii desoluþii hipertonice, ingerarea de alcool, în hemoragii.

La om aportul de lichide nu este legat numai de senzaþia de sete, ci ºi de o seriedee factori emoþionali, de mediu, sociali sau culturali. In general omul care are ladispoziþie apã din belºug bea mai mult decât ar avea nevoie pentru menþinereaechilibrului sãu hidric. Ingerarea de apã sau distensia gastricã reduce imediat senzaþiade sete deºi echilibrul nu s-a restabilit. Faptul este explicat prin necesitatea opririiingerãrii unei cantitãþi prea mari de apã odatã.

Reglarea aportului ºi a eliminãrii de apã se realizeazã prin mecanisme neuro-umorale în care intervin osmoreceptorii periferici sau centrali alãturi de receptoriide distensie cardio-vasculari. Informaþiile sunt prelucrate de cãtre centri nervoºi aisetei situaþi în hipotalamusul antero-lateral. Numeroºi hormoni (antidiuretic, atrialnatriuretic, sistemul reninã-angiotensinã-aldosteron) care au mecanisme proprii decontrol intervin de asemenea în reglarea echilibrului hidroelectrolitic. Substanþelecolinergice, dopamina sau PGE induc senzaþia de sete.

TABEL II. Aportul ºi pierderile de apã din organism (ml)

Aport Pierderi

Lichide 1300 1500 urinaAlimente 850 400 aer expirat

500 transpiraþieApa de oxidaþie 350 100 fecaleTotal 2500 2500



18

1.3.Sângele

Sângele are mai multe funcþii: respiratorie, nutritivã, excretorie, menþinerea echilibrului hidroelectroliticºi acido-bazic, conexiunea organelor pe cale umoralã, apãrarea organismului având rol ºi în termoreglareºi hemostazã.

pH sângelui este alcalin (7.38) se menþine prin funcþiile respiratorie, renalã, hepaticã, digestivã sângeleintervenind prin sistemele tampon.

Principalele sisteme tampon ale sângelui HCO3Na/HCO

3, HPO

4Na

2 /H

2PO

4Na, sistemele proteice

plasmatice ºi eritrocitar (hemoglobina).Cel mai important sistem tampon este sistemul HCO

3Na/HCO

3H (bicarbonat standard) ce totalizeazã

22-27 mEq/LAcidozele ºi alcalozele sunt devieri de la echilibrul acido-bazic ce pot fi produse prin tulburãri

respiratorii sau metabolice.

1.3.1.Funcþiile sângelui. Sângele este considerat un þesut lichid care asigurãcelulelor organismului materialele necesare activitãþii lor normale, concomitent cueliminarea produºilor de metabolism proveniþi din aceastã activitate.

Sângele participã la realizarea mai multor funcþii:-funcþia respiratorie (transportul O

2ºi CO

2)

-funcþia nutritivã (transportul glucidelor, aminoacizilor, grãsimilor)-funcþia excretorie (transportul produºilor de catabolism)-menþinerea echilibrului hidroelectrolitic ºi al pH-conexiunea pe cale umoralã a diferitelor þesuturi ºi organe-funcþia de apãrare prin anticorpi ºi mecanismele imunologice celulare-funcþia hemostaticã-participã la termoreglare

1.3.2.Proprietãþile sângelui.Culoarea roºie a sângelui se datoreºte hemoglobinei din hematii. Sângele

oxigenat are o culoare roºie vie datã de oxihemglobinã, în timp ce sângele venos ceconþine hemoglobinã redusã are o culoare roºie violacee.

Densitatea în jur de 1055 ºi vâscozitatea în jur de 4.5 sunt ceva mai mari labãrbaþi din cauza unui numãr mai mare de eritrocite. O vâscozitate normalã este unelement important pentru circulaþia sângelui, inima funcþionând optimal numai cândvâscozitatea este menþinutã în limite normale.

1.3.3.Rolul sângelui în menþinerea echilibrului acido-bazic. Noþiunea de pHintrodusã în 1909 de Sorensen defineºte potenþialul ionilor de hidrogen ca logaritmulcu semn schimbat al concentraþiei acestora.

O soluþie neutrã are pH de 7 având în vedere cã un litru de apã conþine 10-7 ionigrame de hidrogen ºi tot atâþia ioni grame de OH. pH sângelui este uºor alcalin 7.38(7.35-7.40) ceea ce corespunde la o concentraþie de 41.7 nmol/L H+. Sângele arterialeste mai alcalin în timp ce sângele venos este mai acid din cauza metaboliþilor acizi,limitele compatibile cu viaþa fiind 7.8-6.8. Faþã de aceste valori pH altor lichidebiologice variazã destul de mult: sucul gastric 1.5-3.0, sucul pancreatic 7.8-8.0,saliva 6.4-7.0, urina 5.0-8.0, în timp ce pH din interiorul celulelor este în jur de 7.0.

Existã variaþii fiziologice ale pH legate de vârstã (mai alcalin la copii, mai acid la

bãtrâni), ritmul nictemeral (mai acid noaptea datoritã încetinirii respiraþiei), perioadeledigestive, efortul muscular care se însoþeºte de acumulare de metaboliþi acizi.Menþinerea constantã a pH se realizeazã în organism prin mecanisme complexe

la care participã plãmânii prin eliminarea CO2, rinichii prin eliminarea metaboliþilornevolatili, ficatul prin neutralizarea unor substanþe acide sau bazice, pielea prineliminarea substanþelor acide prin transpiraþie, tubul digestiv prin eliminarea



19

secreþiilor acide sau alcaline, sistemul circulator care uniformizeazã concentraþiasubstanþelor ºi le transportã spre diferite organe pentru a fi eliminate sau neutralizate.

Sângele participã la menþinerea echilibrului acido-bazic prin intervenþiasistemelor tampon. Un sistem tampon ideal este constituit dintr-un amestec de soluþiiacide ºi bazice în cantitãþi egale care sã poatã reacþiona în cazul adãugãrii unui acid

sau a unei baze fãrã ca pH sã se modifice.Principalele sisteme tampon din sânge sunt : HCO3Na/H2CO3, HPO4Na2 /H2PO4Naºi sistemele proteice amfotere din plasmã ºi hematii (hemoglobina). Acþiuneasistemelor tampon din sânge este completatã de cea a sistemelor tampon tisulare.

Principalul sistem tampon este reprezentat de HCO3Na/H2CO3 nu numai din cauzãcã este în cantitatea cea mai mare, ci ºi din cauza rapiditãþii cu care acidul carbonicgenereazã CO2 care se eliminã cu uºurinþã prin plãmâni.

Concentraþia bicarbonatului din plasma total oxigenatã la pCO2 de 40 mmHg ºila temperatura corpului este de 22-26 mEq/L ºi reprezintã bicarbonatul standard.Modificãrile acestuia indicã modificãrile componentei metabolice deoarececontribuþia componentei respiratorii a fost eliminatã prin menþinerea fixã a pCO2 la

40 mmHg.Valoarea tampon totalã a bazelor cuprinde ºi alþi componenþi având valoarea de48 mEq/L la un pH de 7.4.

Excesul de baze este definit drept cantitatea de acid sau bazã care readuce 1 Lde sânge la un echilibru acido-bazic normal la pCO2 de 40 mmHg ºi constituie tot unindicator al componentei metabolice a sistemelor tampon.

Mãsurarea stãrii echilibrului acido-bazic sanguin se poate face prin tehnicadescrisã de Astrup (1960) care se bazeazã pe observaþia cã valorile de echilibru aleCO2 în sânge variazã liniar cu pH. (FIG 1.11)

FIG 1.11. Interrelaþia liniarã dintre pCO 2 ºi pH construitã pe baza a 2 probe de sânge echilibrate la pCO 2 de70 mmHg (A), respectiv 30 mmHg (B). Proba a 3-a având un pH mãsurat de 7.18 corespunde unei valori apCO 2 de 20 mmHg (C). Peste aceastã linie de interrelaþie se pot suprapune curbele corespunzând valoriitampon a bazelor ºi a celei a excesului de baze. Punctul de intersecþie E aratã o valoare tampon de 26 mEq/ L, iar punctul D aratã un deficit de baze de 20 mEq/L ( exces de baze de 20 mEq/L ceea ce corespunde uneivalori de tamponare de 46 mEq/L. Acestei valori îi corespunde o cantitate de hemoglobinã de 10 g/100 ml.Conform graficului la pCO 2 de 40 mmHg, pH are o valoare de 7.03 iar bicarbonatul standard de 10 mEq/L

Devierile patologice ale echilibrului acido-bazic au fost definite acidoze ºialcaloze ele fiind cauzate de prezenþa unor afecþiuni pulmonare, renale, gastro-intestinale sau metabolice (diabet zaharat). Acidozele ºi alcalozele pot aveamecanisme de producere respiratorii care implicã eliminarea CO2 sau metabolicecare implicã eliminarea substanþelor nevolatile.



20

Compensarea devierilor poate fi totalã când modificãrile compensatorii suntsuficiente pentru a readuce pH la valorile normale sau parþialã când aceste modificãrinu reuºesc sã readucã pH la normal. Epuizarea componentelor compensatoriicaracterizeazã stãrile decompensate.

Acidoza respiratorie are drept cauzã hipoventilaþia alveolarã din cauza unor

afecþiuni care împiedicã funcþia ventilatorie (bronºite, emfizem, fibroze pulmonare,paralizii respiratorii) ºi se caracterizeazã prin creºterea pCO2 alveolar ºi arterialconcomitent cu creºterea acidului carbonic ºi a bicarbonatului plasmatic.

Alcaloza respiratorie se datoreºte unei hiperventilaþii alveolare voluntare saudatoritã unei stimulãri crescute a centrilor respiratori (boli ale sistemului nervos,intoxicaþii cu salicilaþi) ºi se caracterizeazã prin scãderea pCO2 alveolar ºi arterial însoþitã de scãderea bicarbonatului plasmatic.

Acidoza metabolicã se caracterizeazã printr-un exces de metaboliþi acizi nevolatilice pot apare în diabet (acumulare de corpi cetonici), hipoxia severã (acumulare deacid lactic), inaniþie, afecþiuni renale sau pierderea de bicarbonaþi ca în diaree, fistuleintestinale, biliare.

Alcaloza metabolicã poate rezulta fie în urma ingestiei crescute de bicarbonatde Na sau a altor sãruri de Na (citrat, lactat), fie în urma pierderii de ioni de H ca învomismentele repetate ºi se caracterizeazã prin creºterea bicarbonatului plasmatic(TABEL III).

PH pCO2 mmHg HCO3-mmol HCO3

- /CO2

Normal 7.4 43 26 20/1Acidoza respiratorie ¯ - - ¯

Alcaloza respiratorie - ¯ ¯ -

Acidoza metabolicã ¯ ¯ ¯ ¯Alcaloza metabolicã - - - -

TABEL III. Modificãrile plasmatice în devierile echilibrului acido-bazic

Aceste devieri pot fi simple sau mixte când intervin mai multe cauze ceea ce îngreuneazã interpretarea lor. Astfel o acidozã respiratorie produsã de emfizemulpulmonar se poate asocia cu o acidozã metabolicã datoritã diabetului sau cu oalcalozã metabolicã apãrutã în urma administrãrii unor doze mari de corticoizi pentrutratamentul unei crize astmatice

Compensarea iniþialã cu ajutorul sistemelor tampon este continuatã mai alesprin intervenþia rinichilor care au posibilitatea de elimina sau reþine H+ ºi HCO

3- ºi

mai puþin prin eliminarea CO2 la nivelul plãmânilor.

1.3.4.Volemia

Volemia sau volumul sanguin totalare o valoare de 5-6 L ce reprezinta cam 7.7% din greutatea corpului(76 ml/kg sau 2.6 L/m2 suprafaþã corporalã). Prezintã variaþii cu sexul, mãrimea corporalã, antrenamentulfizic, altitudinea)

Hematocritul reprezintã procentul ocupat de elementele celulare din sânge ºi are o valoare în jur de 45.Reglarea volemiei se face prin intervenþia sistemului cardio-vascular ºi renal care sunt implicate în

menþinerea circulaþiei ºi a echilibrului hidroelectrolitic. Mecanismele reflexe sunt completate de intervenþiahormonilor antidiuretic, natriuretic ºi a sistemului reninã-angiotensinã-aldosteron.

Menþinerea volumului total al sângelui sau a volemiei în limite constante este ocondiþie esenþialã pentru buna funcþionare a sistemului cardiocirculator. Acest volumse distribuie în mod inegal în diferitele teritorii vasculare, mai mult de jumãtatefiind cuprins în sectorul venos care are un adevãrat rol de rezervor (FIG 1.12.).



21

Faþã de volumul circulant total din care o parte stagneazã existã un volumcirculant efectiv care participã la circulaþie într-un anumit moment. Din acesta oimportanþã deosebitã îl are volumul sanguin central cuprins în vasele mari ºi inimãunde se aflã numeroºi receptori implicaþi în mecanismele adaptative

cardiocirculatorii declanºate de

variaþiile volemiei.Sângele este o suspensie deelemente celulare (eritrocite,leucocite ºi trombocite) într-osoluþie apoasã ce conþinenumeroase substanþe organice ºianorganice numitã plasmã.Separarea acestor componente sepoate face prin centrifugare dupãtratarea sângelui cu un anticoagu-lant.

1.3.4.1.Hematocritul. Procentulelementelor figurate constituiehematocritul care are o valoare deaproximativ 45. Deoarece acestadepinde în mare mãsurã de vitezaºi timpul de centrifugare seutilizeazã centrifuge specialconstruite în acest scop carerealizeazã acceleraþii standard.

Chiar în aceste condiþii o partedin plasmã rãmâne între hematii

care neavând o formã geometricã perfectã nu se pot aºeza unele peste altele ca niºtecãrãmizi. Cantitatea de plasmã care rãmâne între hematii în condiþii standard decentrifugare s-a mãsurat a fi de 4% ºi este denumitã trapped plasma, factorul decorecþie fiind deci 0.96.

Hematocritul diferã în funcþie de teritoriile vasculare deoarece o parte din apãpãrãseºte interiorul vaselor trecând în þesuturi sau limfatice. Hematocritulorganismului (Ho) este deci diferit de hematocritul venos (Hv) teritoriul de unde noirecoltãm deobicei sângele. Raportul dintre Ho ºi Hv se numeºte factor celular ºi areo valoare normalã de 0.91 ce poate varia însã în unele condiþii fiziologice (vârstã,graviditate) sau patologice (insuficienþa cardiacã).

In realitate în organism hematocritul poate fi definit ca proporþia eritrocitelor într-un volum de sânge circulant care trece printr-un anumit punct al unui vas înunitatea de timp.

In cazul utilizãrii sângelui venos pentru a obþine o valoare corectã a hematocritului întregului organism (Ho) trebuie sã avem în vedere factorii de corecþie amintiþi:

Ho = Hv x 0.96 x 0.91

Mãsurarea volemiei se poate face prin metode de diluþie folosind indicatori sautrasori care pot fi coloranþi ce se amestecã cu plasma sau substanþe radioactive Fe59,Cr51, P32, I131 care se fixeazã mai ales pe eritrocite. Obþinem astfel date fie desprevolumul plasmatic, fie despre volumul celular pentru calcularea volemiei fiindnecesarã utilizarea hematocritului.

1.3.4.2. Variaþiile volemiei. La un individ normal volumul sanguin total este de5-6 L ºi reprezintã în jur de 7.7% din greutatea corporalã. Aceasta corespunde la 76ml/kg sau 2.6 L/m2suprafaþã corporalã. Volumul plasmatic totalizeazã 55% din volumulsanguin sau 5% din greutate iar volumul celular 45% sau 2.7%.

FIG.1.12. Distribuþia sângelui în diferitele teritoriiale arborelui vascular



22

Variaþiile fiziologice sunt legate de sex (femeile au volumul sanguin mai mic cu10%), vârstã (copii au valori mai mari), gabarit, antrenamentul fizic, altitudine (valoricrescute la cei care trãiesc la altitudini mari din cauza creºterii numãrului de eritrocitedatoritã hipoxiei), temperaturã (valori crescute la temperaturi ridicate prin trecereaapei din þesuturi în sânge), graviditate (valori mai mari prin retenþia apei). Scãderea

volemiei se produce la frig sau la cei care au stat mult în ortostatism datoritã treceriiapei în þesuturi, în cazul unui aport lichidian redus sau în urma unor transpiraþiiabundente. In majoritatea cazurilor variaþiile volemiei sunt produse prin modificareavolumului plasmatic ºi doar rareori prin a celui celular (aºa cum este cazul la ceicare trãiesc la altitudine).

Variaþiile patologice apar în diferite boli cum ar fi insuficienþa cardiacã congestivã,afecþiuni pulmonare cronice sau cardiovasculare congenitale, în anemii, arsuri,deshidratãri, policitemii.

Modificãrile pot interesa volumul sanguin total sau numai una din componenteleacestuia.

Pierderea de sânge poate fi compensatã rapid prin reajustarea capacitãþii patului

vascular ºi redistribuþia sângelui spre organele vitale în dauna altor teritorii cum arfi pielea, mucoasele, teritoriul splanchnic. Presiunea arterialã scade iar lichideletrec din lichidul interstiþial în vase. In continuare intervin mecanisme mai lente carecuprind refacerea lichidului plasmatic, a concentraþiei sale proteice ºi în ultimulrând refacerea numãrului de eritrocite.

Pierderea rapidã a peste 30% din volumul sanguin total nu poate fi compensatãºi se produce moartea. Dacã pierderea este lentã ea poate fi compensatã, toleranþala sângerare putând atinge 50% din volumul sanguin total.

1.3.4.3.Reglarea volemiei este un proces complex în care intervin mai mulþifactori: aportul ºi eliminarea de lichide ºi electroliþi, debitul cardiac, presiuneaarterialã, eritropoieza, sinteza proteinelor plasmatice fiecare dintre aceºtia având

mecanisme proprii de reglare.In eliminarea apei ºi electroliþilor de care depinde volumul de lichide din or-ganism ºi implicit volemia rolul cel mai important îl are rinichiul. Modificãrile volemieila rândul lor influenþeazã debitul cardiac ºi presiunea arterialã.

FIG.1.13. Factorii care intervin încompensarea hipervolemiei



23

Astfel, odatã cu creºterea volemiei cresc debitul cardiac ºi presiunea aterialãceea ce are drept urmare vasodilataþia reflexã a arteriolelor datoritã reducerii stimulãriisimpatice. Creºte presiunea hidrostaticã în capilare ºi este favorizatã trecerea apei în spaþiul interstiþial. Schimburile lichidiene între plasmã ºi þesuturi prin intermediullichidului interstiþial constituie baza mecanismelor rapide de compensare prin care

se asigurã transferul lichidian între compartimente în funcþie de necesitãþiCreºterea afluxului sanguin spre arteriolele aferente ale glomerulului renal creºtepresiunea de filtrare ºi deci cantitatea apei eliminatã prin urinã

Distensia pereþilor marilor vene ºi ai atriilor excitã receptorii de întindere aflaþiaici urmatã de secreþia factorului atrial natriuretic care duce la creºterea eliminãriirenale de sodiu însoþitã de creºterea diurezei. In plus, excitarea prin distensie areceptorilor din zonele aorticã ºi carotidianã reduce secreþia hormonilor antidiureticºi aldosteron favorizând diureza prin reducerea reabsorbþiei tubulare a apei ºi asodiului (FIG 1.13.).

Fenomenele se petrec invers în cazurile de hipovolemie.In adaptarea volemiei la necesitãþile organismului un rol deosebit îl are arborele

vascular care se acomodeazã continuu pe cale reflexã la variaþiile conþinutuluireprezentat de cantitatea de sânge circulant, interrelaþia conþinut-conþinãtor constituindo condiþie pentru buna funcþionare a inimii ºi vaselor.

1.3.5.Compoziþia plasmei sanguine

Plasma este o soluþie apoasã ce conþine în jur de 10% substanþe solide.Principalele substanþe anorganice din plasmã (ionograma) sunt reprezentate de Na+, K+, Ca2+, Cl-, HCO

3-.

Totalul anionilor ºi cationilor aflaþi în cantitãþi egale este în jur de 300 mEq/L din care: Na+143, K+5,Ca2+5, Cl-103, HCO

3

- 27.Substanþele organice sunt reprezentate de proteinele plasmatice ºi substanþele neproteice.Proteinele totale sunt într-o concentraþie de 6-8 g/100 mlSunt reprezentate de albumine ºi globuline ce pot fi separate prin electroforezã.Albuminele sunt cele mai numeroase (58%) ºi au rol în transportul unor substanþe ºi în menþinerea

presiunii coloidosmotice.Gobulinele sunt de mai multe tipuri α,β,γ ºi au rol în transportul substanþelor, în coagulare ºi hemostazã,

în apãrarea organismului (γ globulinele sau imunoglobulinele)Existã mai multe tipuri de imunoglobuline (Ig): IgG, IgA, IgM, IgESubstanþele neproteice sunt reprezentate de uree, aminoacizi, acid uric, creatinina, bilirubina, glu-

cide, lipide.Ureea 20-40 mg/100 ml (3.3-6.6 mmol/L)Bilirubina 0.2-0.8 mg/100 ml (3.4-13.7 pmol/L)

Hormonii hiperglicemianþi: glucagon, somatotrop, ACTH, glucocorticoizi, catecolamine, tiroidieniInsulina singurul hormon hipoglicemiant.Lipidemia totalã 700-800 mg/100 ml din care colesterolul reprezintã 100-220 mg/100 ml (2.6-5.7 mmol/L).Lipidele circulã în plasmã legate de globulinele α ºi β sub forma lipoproteinelor.Acestea se pot clasifica prin electroforezã ºi ultracentrifugare (în funcþie de densitate) în :

-chilomicroni-VLDL legate de β globuline-LDL legate de β globuline-HDL legate de α globuline

Creºterea cantitãþii de lipide constituie un factor de risc pentru dezvoltarea aterosclerozei.

Plasma sau partea lichidã a sângelui este o soluþie ce conþine cam 90% apã încare se aflã dizolvate substanþe solide în cea mai mare parte organice. Compoziþiasa este apropiatã de cea lichidului interstiþial, dar destul de diferitã de cea a lichiduluicelular. (FIG 1.14.)

1.3.5.1.Substanþele anorganice aflate sub formã de anioni ºi cationi în proporþieegalã totalizeazã 1 g % sau în jur de 300 mmol/L (TABEL IV).



24

Cationi Anioni

Na+ 143 HCO3- 27

K+ 5 Cl- 103Ca2+ 2.5

TABEL IV. Concentraþia principalelor substanþe anorganice din plasmã (mmol/L)

Deoarece determinãrile de laborator sub forma ionogramei se referã mai ales lacationi (Na+, K+, Ca2+) ºi mai puþin la anioni (Cl -, HCO3

-) între aceste grupe existã odiferenþã denumitã groapa anionicã sau anion gap ce are o valoare de aprox 12mEq/L ºi reprezintã concentraþia celorlalþi anioni (sulfaþi, fosfaþi ºi ioni organicireprezentaþi de proteine ºi ionii acizilor organici). Diferenþa se accentueazã în acidozelemetabolice (diabet, insuficienþa renalã, alcoolism) indicând un exces de H+ provenitdin alþi acizi decât cel carbonic.

FIG. 1.14. Compoziþia ionicã a diverselor compartimente lichidiene

Ionograma este frecvent utilizatã în practica clinicã datoritã importanþei pe careionii o au pentru diferite funcþii fiziologice.

Na+ ºi Cl- au un rol important în determinarea presiunii osmotice.Ca2+ ajutã la menþinerea excitabilitãþii neuro-musculare, participã la contracþia

muscularã, în coagularea sângelui, metabolismul osos alãturi de fosfaþi ca ºi laactivarea unor sisteme enzimatice împreunã cu Mg 2+. Scãderea sa, aºa cum se întâmplã în stãrile de alcalozã respiratorie, datoritã legãrii sale crescute de proteineleplasmatice în dauna formelor ionizate, duce la creºterea excitabilitãþii neuro-musculareºi apariþia crizelor de tetanie.

HCO3

- parte componentã a celui mai important sistem tampon participã lamenþinerea echilibrului acido-bazic al organismului

Fe2+ºi Cu2+ intrã în componenþa unor sisteme enzimatice participând ca factori

adjuvanþi în eritropoiezã. Fe2+

este un component important al hemoglobinei cu rol în transportul O2

I- este indispensabil pentru biosinteza hormonilor tiroidieni, lipsa lui ducând lahipofunþia tiroidei.

SO4participã la eliminarea unor substanþe toxice greu solubile prin procesele

de sulfoconjugare de la nivelul ficatului.



25

1.3.5.2.Substanþele organice se împart în 2 mari categorii: substanþe azotate ºineazotate, primele putând a avea originã proteicã sau neproteicã.

proteice albumine,globulin

azotate neproteice uree (80%)(N restant) amoniac,acid uric,creatininã,aminoacizi

substanþe (N rezidual)organice

neazotate glucozalipide

1.3.5.2.1.Proteinele plasmatice reprezintã cea mai mare parte a substanþelorsolide din plasmã fiind într-o cantitate de 6-8g %. Clasificarea lor iniþialã în albumine

ºi globuline, fiecare cu mai multe subtipuri s-a fãcut prin electroforezã, metodã carese bazeazã pe proprietatea proteinelor de a migra spre anod atunci când sunt puse într-un mediu alcalin cu un pH situat deasupra punctului lor izoelectric. Viteza demigrare diferitã a proteinelor în funcþie de încãrcarea electricã permite o separare alor þinând însã cont cã fiecare vârf de pe curba de electroforezã reprezintã mai multeproteine cu viteze de migrare asemãnãtoare (FIG 1.15.).

Existã ºi metode de separare cum ar fi imunelectroforeza, fracþionareacromatograficã, ultracentrifugarea sau tehnicile radioimune ºi enzimatice care sebazeazã pe diferitele proprietãþi ale proteinelor ºi care datoritã acestui fapt le clasificã în alte tipuri.

Albuminele se formeazã în ficat, au cea mai importantã încãrcãturã electricã(pH izoelectric 4.9) ºi deci viteza de migrare cea mai mare reprezentând majoritateaproteinelor plasmatice (58%). Greutatea lor molecularã redusã de 68000 ca ºi puternicalor hidrofilie explicã de ce ele realizeazã peste 3/4 din presiunea coloid-osmoticã aplasmei jucând un rol important în schimburile lichidiene dintre plasmã ºi lichidulinterstiþial. Albuminele pot transporta acizi graºi liberi, bilirubina sau unii hormonica tiroxina ºi cortizolul.

Globulinele sunt de mai multe tipuri (α, βsau γ ) au greutatea molecularã cuprinsã între 90000-1300000 ºi sunt produse în ficat ºi în sistemul limfocitar.

α1

ºi α2

globulinele au rol de transportor pentru numeroase substanþe: lipide,glucide, hormoni tiroidieni, corticosuprarenali (transcortina), vitaminele D ºi B12

(transcobalamina), Cu2+

(ceruloplasmina).Din acest grup fac parte substanþe ca antitrombina III, protrombina, unii factoriai coagulãrii (F VIII, X), componente ale complementului, angiotensinogenul,eritropoietina, α

1antitripsina.

FIG 1.15. Aspectul curbeide electroforezã.



26

β1 ºi β2 globulinele transportã fier (transferina), hem, lipide, glucide din acestgrup fãcând parte ºi unii factori ai coagulãrii (fibrinogen, FV, VII, IX, XI, XII, XIII),plasminogenul, unele componente ale complementului.

γ 1 ºi γ 2 globulinele sau imunoglobulinele constituie suportul anticorpilor cu rol în apãrarea organismului. Pe baza studiilor electroforetice ºi imunologice se descriu

mai multe clase de imunoglobuline.Imunoglobulina G (IgG) este principala imunoglobulinã reprezentând 80% dinγ globulinele plasmatice ºi are 2 locuri de combinaþie pentru antigene.

Imunoglobulina A (IgA) este localizatã la nivelul þesuturilor secretoare fiindprezentã în lacrimi, lapte, salivã, secreþiile respiratorii ºi intestinale asigurândprotecþia contra infecþiilor a mucoaselor.

Imunoglobulina M (IgM) este cea mai mare dintre imunoglobuline are 10 locuripentru fixarea antigenelor. Se sintetizeazã imediat dupã expunerea la un antigen,favorizeazã fagocitoza ºi activarea complementului. Anticorpii naturali împotrivaantigenelor celulelor sanguine (aglutininele α ºi β) aparþin clasei M.

Imunoglobulina E (IgE) are un rol important în rãspunsurile alergice deoarece

se leagã avid de mastocite care în contact cu antigene specifice elibereazã histaminãºi leucotriene care induc vasodilataþie, creºterea permeabilitãþii vasculare ºibronhoconstricþie.

Funcþiile biologice ale imunoglobulinei D nu sunt bine clarificate.Globulinele pot fi clasificate ºi dupã combinaþia lor cu metale, glucide sau

lipide.Lipoproteinele reprezintã combinaþia globulinelor cu lipidele fiecare tip de

lipoproteinã având proprietãþi chimice ºi roluri fiziologice specifice. Componenteleproteice ale lipoproteinelor se numesc apoproteine existând tipurile A, B, C, D, E, F,G cu mai multe subclase.

Lipoproteinele transportã lipidele de la locul de absorbþie (intestin) sau de sintezã

(ficat) spre locurile de utilizare ºi stocare în diferite þesuturi.Glicoproteinele conþin hidraþi de carbon într-un procent variabil, aproape toateproteinele sanguine cu excepþia albuminelor fiind glicoproteine. Ele au rol întransportul diferitelor substanþe,în mecanismele de apãrare (imunoglobuline, comple-ment), în coagulare sau au rol enzimatic (proteaze, hidrolaze).

Metaloproteinele cuprind globulinele care leagã metale, printre acestea fiindtransferina care transportã fierul, ceruloplasmina care conþine cupru.

Proteinele plasmatice intervin într-o serie de procese fiziologice importante:-menþinerea presiunii coloid-osmotice realizatã mai ales de albumine care au

hidrofilia cea mai accentuatã-transportul diferitelor substanþe (ioni, glucide, lipide, hormoni, produºi de

metabolism, medicamente) realizat mai ales de globuline-menþinerea pH sanguin în special prin intervenþia albuminelor care pot lega

cea mai mare parte a bazelor din cauza punctului lor izoelectric cel mai îndepãrtatde pH plasmei

-funcþia de apãrare realizatã cu ajutorul unor proteine nespecifice (complement,properdinã, proteina C reactivã) ca ºi a celor cu rol specific care constituie anticorpii

-menþinerea stabilitãþii suspensiei elementelor figurate prin intervenþia forþelorelectrice ale albuminelor ºi globulinelor care sunt responsabile de respingereareciprocã a eritrocitelor pe a cãror suprafaþã se repartizeazã

-rolul enzimatic al diferitelor grupuri proteice reprezentate de:-sistemele proteolitice:-complementul cuprinde mai multe glicoproteine ce se activeazã secvenþial dupã

contactul cu un complex imun dând naºtere în final complexului de atac membranarcare distruge celulele

-factorii de coagulare ºi fibrinolizã cu rol în hemostazã



27

-kininele plasmatice care intervin în procesele inflamatorii, coagulare sau auacþiune asupra musculaturii netede vasculare

-inhibitorii proteazelor (α1 antitripsina, α2 macroglobulina, antitrombina III,antiplasmina)

Cantitãþi foarte mici de proteine-enzime ce se gãsesc în plasmã provin de la

nivelul ficatului, al glandelor digestive sau al altor celule din organism modificãrileacestora fiind caracteristice unor afecþiuni. Fosfataza alcalinã creºte în osteitafibrochisticã ºi rahitism, fosfataza acidã creºte în tumori, aldolaza creºte darcolinesteraza scade în afecþiunile hepatice, transaminazele glutamaceticã ºi piruvicãcresc în afecþiunile hepatice ºi infarctul miocardic.

Proteinele plasmatice se formeazã continuu în special în ficat (cam 15 g zilnic)din aminoacizii proveniþi din alimente conform unui program propriu codificatgenetic, neexistând depozite proteice.

Modificarea raportului normal dintre diferitele fracþiuni proteice plasmatice însoþitã de variaþii ale proteinemiei totale constituie disproteinemia. Scãdereaalbuminelor apare în bolile renale sau hepatice, dupã hemoragii sau în arsuri.

Creºterea globulinelor apare în mielomul multiplu, iar creºterea fibrinogenului înbolile colagenului.Plasma sau soluþiile care conþin albumine pot fi utilizate pentru înlocuirea

sângelui pierdut, în timp ce imunoglobulinele sunt folosite pentru a conferi imunitatepasivã în prevenþia sau tratarea unor boli.

1.3.5.2.2.Substanþele azotate neproteice cuprind ureea, aminoacizi, polipeptide,acid uric, creatina, creatinina, bilirubina ºi amoniacul.

Ureea este cel mai important produs final al metabolismului proteic ºi principalulcompus azotat neproteic din plasmã (20-40 mg% sau 3.3-6.7 mmol). Ureea scade îninsuficienþa hepaticã acutã, intoxicaþii ºi creºte în nefrite acute, insuficienþa renalã.Creºterea cantitãþii de uree însoþitã de creºterea altor substanþe toxice duce la

instalarea uremiei ce poate evolua spre o stare comatoasã.Aminoacizii ºi polipeptidele se gãsesc în cantitãþi mici deoarece sunt rapidpreluaþi de þesuturi. Ei provin din proteinele alimentare ºi tisulare

Creatina ºi creatinina provin din metabolismul muscular cantitatea lor crescând în distrofiile musculare sau insuficienþa renalã.

Acidul uric (3-6 mg%) este produsul final al metabolismului nucleoproteinelornivelul sãu fiind crescut în gutã o boalã metabolicã ce se caracterizeazã prin creºtereaproducþiei de nucleotizi purinici, formarea de cristale de uraþi ce se depun înarticulaþiile extremitãþilor provocând crize dureroase intense sau în cãile urinare subforma de calculi. Inhibitorii xantinoxidazei (allopurinol) reduc nivelul de acid uric.

Bilirubina provine din catabolismul hemoglobinei. Se gãseºte în plasmã subformã glucuronoconjugatã, hidrosolubilã sau bilirubina directã (0.1-0.2 mg%) ºisub formã legatã de proteine sau bilirubina indirectã (0.1-0.6 mg%). Creºtereabilirubinei duce la colorarea galbenã a tegumentelor ºi sclerei cu apariþia icterului.Creºterea se poate datora unor afecþiuni hemolitice, hepatice sau unor obstrucþii alecãilor biliare.

1.3.5.2.3.Substanþele organice neazotate din plasmã sunt reprezentate de glu-cide ºi lipide.

1.3.5.2.3.1.Glucidele, având ca principal reprezentant glucoza, se gãsesc înplasmã fie libere fie legate de globuline. Valorile normale ale glicemiei sunt de 80-100 mg% sau 4.4-5.5 mmol/L.

Mecanismul neuroumoral de menþinere a nivelului glicemiei este unul dintre celemai fine mecanisme homeostatice în care este implicat ficatul împreunã cu numeroºihormoni cu acþiune hiperglicemiantã (glucagon, somatotrop, ACTH, glucocorticoizi,catecolamine, tiroidieni) ºi un singur hormon hipoglicemiant reprezentat de insulinã.

Glucidele provin din alimente ca ºi în urma proceselor de glicogenolizã ºineoglucogenezã (din aminoacizi, acid lactic ºi gliceride). Ficatul este un important



28

producãtor de glucozã atunci când nivelul glicemiei este normal, el începânddepozitarea ei odatã cu creºterea acestui nivel.

Hiperglicemia se întâlneºte în cursul emoþiilor, în urma unei alimentaþii bogate în dulciuri sau în diabetul zaharat provocat de lipsa insulinei. Hipoglicemia se întâlneºte în perioadele interdigestive, în lipsa alimentaþiei sau în unele afecþiuni

hepatice sau hiperinsulinism.Diabetul zaharat, boalã metabolicã de cele mai multe ori de cauzã geneticã, secaracterizeazã prin creºterea marcatã a glicemiei datoritã lipsei sau scãderii insulineiºi are un rãsunet general la nivelul organismului. Alãturi de obezitate, diabetul esteun important factor de risc pentru dezvoltarea bolilor cardiovasculare, aceasta cu

Trigliceride -180

Fosfolipide totale 120-390

Acizi graºi totali 200-400Colesterol total 100-220 (2.6-5.7 mmol/L)

TABEL V. Concentraþia plasmaticã a principalelor lipide (mg%)

atât mai mult cu cât ar exista peste 100 milioane de diabetici în lume dintre carenumai jumãtate sunt cunoscuþi.

1.3.5.2.3.2.Lipidele plasmatice sunt reprezentate de trigliceride, fosfolipide,colesterol ºi acizi graºi care totalizeazã 700-800 mg%( TABEL V).

In aprecierea valorilor lipidelor plasmatice trebuie sã se þinã însã cont de vârstã,sex, zona geograficã, alimentaþie. Ca un indicator orientativ al situaþie lipidelorplasmatice este folosit frecvent colesterolul total a cãrui creºtere este consideratã

ca un important factor de risc pentru dezvoltarea aterosclerozei ºi a complicaþiilorcardiovasculare. Cele mai multe lipide se gãsesc legate de globuline cunoscute subdenumirea de apoproteine împreunã cu care migreazã electroforetic constituindlipoproteinele. Datoritã mãrimii moleculare ºi a densitãþii diferite s-au putut obþineprin ultracentrifugare mai multe clase de lipoproteine:

-chilomicronii cu densitatea cea mai micã, nu migreazã electroforetic ºivehiculeazã trigliceridele alimentare provenite de la nivel intestinal, ei crescânddupã mese.

-LP cu densitate foarte joasã (VLDL) care migreazã cu pre β globulinele suntproduse în ficat conþin trigliceride derivate din acizii graºi circulanþi sau cei proveniþidin glucide.

-LP cu densitate joasã (LDL) care migreazã cu b globulinele transportã 70% dincolesterol pe care-l descarcã în þesuturi, creºterea lor favorizând dezvoltareaateroamelor

-LP cu densitate mare (HDL) care migreazã cu a globulinele transportã colesterolultisular, mai ales cel din pereþii arteriali, spre ficat de unde va fi excretat prin bilã.Creºterea HDL, creºtere ce se poate observa în urma efortului fizic, reduce frecvenþaafecþiunilor coronare.

Este cunoscut rolul important al modificãrilor lipidelor plasmatice în apariþiaaterosclerozei ºi a complicaþiilor acesteia - afecþiunile coronare, cele vascularecerebrale sau periferice.

Hiperlipoproteinemiile pot fi primare datorite unor defecte ereditare sau cel maifrecvent secundare unor afecþiuni ca diabetul, sindromul nefrotic, hipotiroidismul,alcoolismul sau ca urmare a unor abuzuri alimentare de grãsimi ºi dulciuri. Ele potfi clasificate în mai multe tipuri în funcþie de raportul dintre trigliceride, colesterol,VLDL, LDL ºi HDL.



29

1.3.6.Elementele figurate ale sângelui

Elementele figurate sunt reprezentate de eritrocite, leucocite ºi trombocite.Hematopoieza este procesul de formare al elementelor figurate pornind de la o celulã tulpinã

omnipotentã ce va da naºtere celulelor tulpinã orientate spre cele 3 linii celulare.Eritropoieza este procesul de formare a eritrocitelor ce are loc la adult în mãduva hematogenã de la

nivelul oaselor scurte ºi late pornind de la o celulã tulpinã orientatã spre eritropoiezã.Procesul are loc în mai multe etape de diviziune ºi maturare, eritrocitele tinere sau reticulocitele apar

în sângele periferic unde se gãsesc într-o proporþie de 5-15 /1000 eritrocite.Principalul factor care intervine în formarea eritrocitelor este eritropoietina o glicoproteinã care se

sintetizeazã în rinichi ºi acþioneazã mai ales în primele etape ale eritropoiezei la nivelul progenitoriloreritroblastici.

Factorii adjuvanþi ai eritropoiezei sunt reprezentaþi de fier, cupru, cobalt, vitamina B12, acidul folic.Sideremia normalã este în jur de 120 mg/100 ml (21 mmol/L).Eritrocitele au o formã discoidalã, nu au nucleu, având un diametru de aproximativ 7 µm.Numãrul de eritrocite este de 4-6 mil/mm3, scãderile se numesc anemii iar creºterile poliglobulii.

Durata vieþii lor este de 120 zile.Grupele sanguine în sistemul A0B sunt stabilite în funcþie de prezenþa antigenelor eritrocitare A ºi B ºi

a aglutininelor α ºi β. Denumirea grupelor este datã de prezenþa antigenelor A ºi B.Rh este un antigen separat de antigenele A ºi B care se gãseºte la majoritatea indivizilor ºi care sunt

consideraþi Rh+. Antigenul este alcãtuit din mai multe componente Cc, Dd, Ee cel mai important fiindantigenul D.

Principala substanþã din eritrocite este hemoglobina formatã din globinã ºi hem care conþine fier. Eaocupã cam 33% din volumul unei hematii ceea ce reprezintã în jur de 30 pg. In 100 ml sânge existã în medie15 g hemoglobinã.

Anomalii ale globinei duc la apariþia unor hemoglobine anormale care produc apariþia unor defecteeritrocitare însoþite de anemii (anemia falciformã, talasemia).

Hemoglobina se degradeazã dând naºtere la bilirubina care dacã depãºeºte 2 mg/100 ml produceapariþia icterului (coloraþia galbenã a tegumentelor ºi a sclerei)

Compuºii hemoglobinei: oxihemoglobina (O2HB), hemoglobina redusã (HHb), carbaminhemoglobinã

(HbNHCOO), methemoglobinã (conþine fier oxidat), carboxihemoglobinã (combinaþia cu CO).Curba de disociere a O2Hb este influenþatã de temperaturã, pH, pCO2

ºi difosfoglicerat.O2 se gãseºte dizolvat în plasmã (0.3 ml/100 ml) dar cea mai mare parte se gãseºte în combinaþie cu Hb

care poate lega la fiecare gram 1.34 ml O2

adicã 20 ml/100 ml sânge.CO2 se gãseºte într-o micã parte (7-8%) dizolvat în plasmã (2.9 ml/100 ml), cea mai mare parte gãsindu-se

în plasmã ºi eritrocite sub formã de bicarbonaþi (80%) sau legat de proteine, mai ales de Hb (5-10%).

Elementele figurate ale sângelui sunt reprezentate de eritrocite, leucocite ºitrombocite care îndeplinesc funcþii importante în transportul O

2ºi CO

2(eritrocitele),

procesele de apãrare (leucocitele) ºi hemostazã (trombocitele).Hematopoieza cuprinde procesele de diviziune ºi maturare ale celulelor san-

guine primordiale pânã la stadiul de elemente adulte.Celulele sanguine primordiale numite celule tulpinã (stem sau suºã) sunt

omnipotente sau pluripotente în sensul cã vor da naºtere tuturor celulelor sanguine.Ele constituie o populaþie de celule care se autoîntreþine, dar se ºi poate orientaspre o anumitã linie celularã devenind celule progenitoare care ºi-au pierdutcapacitatea de autoreînnoire ele evoluând spre celulele blast sau cap de serie.Celulele tulpinã populeazã organele hematoformatoare, în primul rând mãduvaosoasã. Hematopoieza difuzã embrionarã dispare la naºtere, dar þesutul mezenchimal îºi pãstreazã potenþialul hematoformator care se poate manifesta în unele condiþiipatologice.

Mecanismul prin care celulele tulpinã sunt stimulate sã prolifereze implicã factoride creºtere care acþioneazã asupra unor receptori membranari inducând modificãricitosolice ºi nucleare legate de creºtere ºi diferenþiere.

Se descriu mai multe tipuri de celule progenitoare care provin din celula tulpinãomnipotentã denumite CFU (colony forming unit denumire stabilitã în urmaexperienþelor in vitro): CFU gemm pentru toate liniile mieloide, CFU gm pentru



30

granulocite ºi macrofage, CFUe pentru seria eritroidã dar existã ºi CFU separatepentru granulocite, monocite, eozinofile, bazofile sau megacariocite (FIG 1.16).

Pentru linia limfoidã existã progenitori pentru limfocitele B ºi T.

1.3.6.1.Eritrocitele1.3.6.1.1.Eritropoieza. Formarea eritrocitelor are loc prin procesul de eritropoiezã

care începe devreme în viaþa intrauterinã la nivelul unor insule mezodermale. Odatã

FIG.1.16. Reprezentarea schematicã a hematopoiezei pornind de la celula tulpinã

FIG.1.17. Evoluþia eritropoiezei în viaþa intrauterinã



31

cu diferenþierea organelor eritropoieza apare ºi în ficat ºi splinã, pentru ca începânddin luna a 4-a ea sã fie preluatã de mãduva osoasã (FIG 1.17).

La naºtere eritropoieza are loc în toate oasele, cu timpul ea retrãgându-se lanivelul oaselor scurte ºi late. La adult mãduva hematogenã totalizeazã cam 2500 gcu o producþie zilnicã de 250 miliarde eritrocite. Funcþia eritropoieticã medularã

poate creºte de mai multe ori atunci când este nevoie.Spaþiul ocupat de eritrocite se numeºte eritron ºi are o componentã fixã medularã(55 ml) ºi una circulantã (2300 ml).

FIG. 1.18. Etapele dezvoltãrii eritrocitului

Existã mai multe etape intermediare prin care celula tulpinã prin diviziunisuccesive ºi maturare ajunge la stadiul de eritrocit adult (FIG 1.18).

Reglarea eritropoiezei cuprinde mecanismele prin care numãrul eritrocitelor însânge este menþinut în limite normale. Scãderea cantitãþii de O

2, hemoragiile,

distrugerea eritrocitelor prin hemolizã cresc producþia de eritrocite.O glicoproteinã ce aparþine grupului citokinelor denumitã eritropoietinã este

principalul factor de creºtere cu rol în stimularea eritropoiezei.Ea este produsã:-la nivelul corticalei renale în celulele endoteliale din zona peritubularã sau

celulele tubulare,-la nivelul ficatului, mai ales la fãt-în macrofagele tisulare din mãduva hematogenã de unde acþioneazã pe cale

paracrinãIn condiþii normale eritropoietina produsã de macrofage este suficientã, rinichiul

ºi eventual ficatul intervenind doar în cazurile de hipoxie tisularã (scãderea capacitãþiide transport a O2 în sânge, scãderea pO2 arterial, scãderea fluxului sanguin renal,expunere la CO) care constituie stimulul primar pentru producerea ei. La indivizii

neanemici concentraþia eritropoietinei imunoreactive este de 6-32 U/L.Producþia de eritropoietinã poate fi modulatã pe cale paracrinã ºi endocrinãsub efectul unor substanþe ca: prostaglandinele, ac.arahidonic, adenozina, renina,angiotensina, ACTH, somatotrop, hormonii tiroidieni, androgeni care o stimuleazã, în timp ce estrogenii o scad. Stimularea simpaticã sau a unor zone hipotalamiceintensificã de asemenea producerea eritropoietinei.



32

Efectele eritropoietinei se manifestã mai ales asupra progenitorilor eritroblasticiCFUe ºi BFUe dar acþioneazã ºi asupra proeritroblaºtilor ºi eritroblaºtilor bazofiliaccelerând eliberarea în circulaþie a reticulocitelor. Celulele þintã posedã cel puþin 2tipuri de receptori specifici care acþioneazã prin activarea proteinkinazei C ºifosforilarea proteinelor nucleare.

Eritropoietina umanã obþinutã prin metode de inginerie geneticã este folositã înpractica clinicã în cazurile de insuficienþã renalã ºi anemie, afecþiuni malignehematologice sau la pacienþii anemici în urma tratamentului pentru SIDA.

1.3.6.1.2.Factorii adjuvanþi ai eritropoiezei sunt reprezentaþi de substanþelenecesare în procesul formãrii eritrocitelor fier, cupru, cobalt, vitamina B12, acidulfolic etc.

Fierul este un component important al hemoglobinei, mioglobinei, citocromilorºi al unor enzime totalizând 65-75% din totalul de aprox 5 g existent în organism.

Restul cuprinde formele de transport ºidepozitare. Existã un permanent echilibru între rezervele din þesuturi ºi fierul din

hemoglobinã ce se realizeazã prinintermediul plasmei sanguine.Caracteristic pentru metabolismul fieruluieste cã se desfãºoarã într-un circuit închis, aportul ºi eliminarea fiind minime(în jur de 1 mg zilnic). Necesarul de fiervariazã în funcþie de vârstã, sex ºi stareafiziologicã (graviditate, lactaþie) cele maibogate alimente în fier fiind viscerele sauunele vegetale (curmale, nuci, fasole).

Deoarece aportul alimentar esteredus, pentru formarea eritrocitelor fierulnecesar se obþine mai ales din degradareahemoglobinei dupã distrugerea hematiilorprecum ºi din depozite.

Absorbþia fierului se face depreferinþã în prima porþiune a intestinuluisubþire fiind favorizatã de alcool, fructozã,unii aminoacizi în prezenþa bilei ca ºi încazurile de activitate eritropoieticãcrescutã (hemoragii, hemolizã, hipoxie)ºi îngreunatã de grãsimi ºi secreþiapancreaticã ca ºi la cei cu rezecþii gastro-intestinale, sindroame de malabsorbþiesau parazitoze intestinale.

In stomac Fe3+ din alimente este desfãcut din compuºii sãi cu ajutorul HCl ºieste redus la Fe2+de cãtre substanþele reducãtoare. Sub aceastã formã este absorbitprin mecanisme de transport activ dar o parte a sa rãmâne în celulele intestinale caferitinã ce conþine Fe3+. Acest fier nu poate fi utilizat el eliminându-se odatã cu celuleledescuamate (FIG 1.19.).

Ajuns în sânge Fe2+ este din nou oxidat sub influenþa ceruloplasminei ºi estepreluat de transferinã care-l transportã la þesuturi (mãduvã hematogenã, ficat, splinã)

unde se depoziteazã sau este folosit în eritropoiezã. Precursorii eritrocitari se încarcã cufier din transferinã sau din macrofagele care au fagocitat eritrocitele distruse.Depozitarea fierului se face sub formã de feritinã ºi hemosiderinã. Acumularea

excesivã de fier în þesuturi (hemosideroza) este posibilã în cursul unor tulburãrimetabolice ºi se însoþeºte de cirozã, diabet ºi pigmentarea pielii.

Sideremia normalã este

FIG.1.19. Circuitul fierului (absorbþie, circulaþie,depozitare)



33

-120-140 µg % (21-25 µmol/L) la bãrbaþi-90-120 µg% (16-21 µmol/L) la femei

Deºi capacitatea totalã de a lega fierul este mult mai mare ºi nu diferã cu sexul, în condiþii normale ea nu depãºeºte 30-40%.

In lipsa unui mecanism fiziologic de excreþie a fierului (pierderea sa realizându-se

prin celulele intestinale descuamate, prin pierderile de sânge fiziologice la femei ºi în cantitãþi foarte mici prin bilã, urinã sau piele), reglarea cantitãþii de fier dinorganism se face mai ales prin controlul absorbþiei constituind un fapt unic. Deficitulde fier prin aport neadecvat, absorbþie scãzutã, pierderi repetate de sânge duce laanemii de tip microcitic-hipocrom. Tratamentul constã în înlãturarea cauzei ºiadministare de preparate ce conþin fier sub controlul sideremiei. Carenþa de fier fãrãanemie ce apare mai ales la copii ºi femei tinere datoratã în special unui consumscãzut de produse animale este una din marile probleme de sãnãtate publicã lanivel mondial. Simptomatologia foarte variatã ºi nespecificã: astenie, iritabilitate,cefalee, crampe musculare, palpitaþii, scãderea atenþiei ºi a capacitãþii de concentrare,scãderea capacitãþii fizice ºi intelectuale este explicatã prin scãderea activitãþii unor

feroproteine (citocrom C, citocromoxidaza, mioglobina) cu rol în metabolismul celular.Cuprul intrã în compoziþia a numeroase enzime ºi ajutã metabolismul fieruluiºi al hemoglobinei. In hematii existã eritrocupreina o proteinã cu rol de superoxid-dismutazã, iar în plasmã o altã proteinã ce conþine cupru, ceruloplasmina are rol deferoxidazã favorizând legarea fierului de transferinã. In organism existã cam 100-125 mgcupru, mai ales în muºchi, ficat ºi creier. Deficitul de cupru datoritã unor defectegenetice se însoþeºte de încetinirea creºterii, degenerescenþã cerebralã progresivãºi moarte.

Vitamina B12 este o ciancobalaminã ce se gãseºte în alimentele de originãanimalã (ficat, rinichi, lapte, ouã). Ea constituie un factor extrinsec necesar procesuluide maturare al eritrocitelor împreunã cu un factor intrinsec prezent în mucoasa

gastricã. Deficienþa de vitaminã B12 duce la apariþia unei anemii macrocitare saumegaloblastice, afecþiune gravã ce se însoþeºte de leziuni nervoase. Tratamentul seface prin administrarea de vitaminã B12.

Grupul acidului folic conþine mai mulþi compuºi prezenþi în produsele animaleca ºi în unele vegetale (spanac, mazãre, conopidã) care intervin în proceselemetabolice ce susþin eritropoieza. Lipsa acestor compuºi secundarã unor afecþiuni(alcoolism, tumori) sau în timpul graviditãþii duce la apariþia unei anemii de tipmegaloblastic. Lipsa acidului folic se asociazã deobicei cu deficitul de vitaminãB12, acid ascorbic ºi fier.

1.3.6.1.3.Caracteristicile morfofuncþionale ale eritrocitelorEritrocitele sau hematiile adulte sunt celule anucleate cu o formã discoidalã de

aspect biconcav privite din lateral.Numãrul lor este în medie 4-6 milioane/mm3 (4-6.1012 /L) existând variaþii legate

de vârstã (numãr mai mare la naºtere), sex (mai mic la femei din cauza pierderilorfiziologice de sânge ºi a acþiunii inhibitoare a hormonilor estrogeni), altitudine(numãrul este mai mare la altitudine din cauza scãderii pO

2). Stãrile de emoþie,

efortul fizic, creºterea temperaturii mediului duc la o creºtere relativã a numãruluide eritrocite circulante datoritã efectului simpatic ce produce contracþia splinei.

Scãderile patologice ale numãrului de hematii constituie anemiile a cãrorclasificare este complicatã de multitudinea de factori (morfologici, etiologici,eritrokinetici) pe care trebuie sã-i luãm în considerare.

Creºterile sau poliglobuliile pot fi primare (în procesele neoplazice ce intereseazãorganele hematopoietice) sau secundare unor afecþiuni cronice cardiace, pulmonaresau renale.

Mãrimea. Diametrul mediu al hematiilor este de 7.2 µm iar grosimea de 2.2µm.Volumul mediu este de 85 µm3 iar suprafaþa de 125 µm2. Suprafaþa totalã a eritrociteloratinge 3000 m2.



34

Faþã de valorile medii ce cuprind cam 60% dintre hematii existã în mod fiziologichematii mai mici (microcite) sau mai mari (macrocite). Datoritã modificãrilor osmoticevolumul hematiilor este uºor crescut în sângele venos. Hematiile al cãror diametrudepãºeºte 12 µm se numesc megalocite ºi nu se întâlnesc în condiþii fiziologice.Când hematiile sunt inegale ca mãrime vorbim de anizocitozã.

Forma specificã a hematiilor asigurã o suprafaþã maximã ce favorizeazã schimbulde gaze ºi este avantajoasã din punct de vedere mecanic în timpul modificãrilor deformã la care sunt supuse la trecerea prin vasele capilare cu diametru mic. Anomaliilede formã (sferã, semilunã, parã, rachetã de tenis, aspect crenelat) constituiepoikilocitoza.

Controlul formei hematiilor se face prin intervenþia componentelor lipidice ºiprotidice membranare (spectrina, ankirina, actina).

Hematiile au capacitatea de schimbare rapidã ºi reversibilã a formei cecaracterizeazã deformabilitatea lor. Deformabilitatea este realizatã prin interrelaþiadintre proprietãþile vâsco-elastice ale membranei ºi hemoglobinã sub influenþa unorforþe externe reprezentate de efectele lichidului plasmatic ºi hematocrit. Membrana

se miºcã în jurul conþinutului eritrocitar ca ºenila unui tanc.Deformabilitatea se poate modifica sub acþiunea unor substanþe medicamentoase(substanþe vasoactive, anestezice) sau în cursul unor anemii, boli cardiovascularesau disproteinemii.

Structura ºi metabolism. Hematia adultã nu are nucleu iar conþinutul deconsistenþa unui gel are o organizare bine structuratã.

Principala substanþã conþinutã în hematii este hemoglobina care ocupã cam33% din volumul acestora constituind concentraþia corpuscularã medie ºi reprezintã în valoare absolutã în jur de 30 pg (1.8-2 fmol). Restul este reprezentat de lipide(7%), glucide (3%), diferite alte substanþe organice ºi anorganice ºi apã (57%)

Stroma hematiilor alcãtuitã din proteine ºi lipide, mai ales fosfolipide, este

plasatã la periferie în strânsã relaþie cu membrana celularã , centrul fiind ocupat dehemoglobinã.Metabolismul eritrocitar este destul de intens în ciuda absenþei nucleului ºi a

mitocondriilor energia fiind obþinutã în cea mai mare parte prin glicolizã anaerobã.Energia este folositã pentru activitatea pompei de Na+-K+, pentru reducereamethemoglobinei, ca ºi pentru menþinerea formei specifice. ATP conþinut în hematiijoacã un rol important în menþinerea formei acestora prin reglarea fluxului membranarde Na+ ºi K+ ca ºi a deformabilitãþii. Scãderea ATP face ca hematiile sã devinã maisferice prin acumularea de Na+ ºi apã iar membrana devine mai puþin elasticã.

Dintre produºii glicolizei anaerobe, 2-3 difosfogliceratul prezent în cantitãþi maimari decât în alte celule are rol în eliberarea O2 la þesuturi deoarece legarea sa dehemoglobinã îi scade afinitatea pentru O2.

In hematii existã numeroase sisteme enzimatice (anhidraza carbonicã, catalaze,fosforilaza, dehidrogenaza, colinesteraza) care confirmã complexitatea lormetabolicã.

Durata vieþii hematiilor în sângele circulant este în jur de 120 zile. Eritrociteletinere sau reticulocitele sunt ceva mai mari ºi mai groase, mai adezive ºi mai puþinmobile decât cele adulte ele conþinând un reticul ce poate fi evidenþiat prin coloraþiecu coloranþii supravitali care precipitã ribonucleoproteinele. Numãrul lor normaleste de 5-15/1000 eritrocite putând creºte în cazurile de hiperfuncþie medularã.

Imbãtrânirea hematiilor nu este urmatã de modificãri morfologice vizibile darse însoþeºte de pierderea progresivã de lipide, scãderea activitãþii enzimelorglicolitice, scãderea ATP, reducerea deformabilitãþii. Când aceste alterãri fac celuleleneviabile ele se distrug. Distrugerea zilnicã a 1% dintre hematii are loc mai ales însistemul monocito-macrofagic ºi într-o micã mãsurã chiar în circulaþie. Componentelelor (fier ºi globinã) vor fi reutilizate pentru formarea de noi hematii.



35

1.3.6.1.4.Hemoliza ºi aglutinarea. Grupele sanguine. Alterarea membraneieritrocitare duce la eliberarea conþinutului celular, fenomen denumit hemolizã.Aceasta poate fi provocatã de numeroase cauze: agitaþia mecanicã, variaþii mari detemperaturã, factori chimici (detergenþi, solvenþi organici), produse biologice (toxinebacteriene, veninuri de ºarpe), complexe antigen-anticorp. Rezistenþa la hemolizã

este o proprietate importantã a eritrocitelor normale ea scãzând în anemiile hemolitice.Punerea în libertate a unor cantitãþi importante de hemoglobinã ar duce la eliminareaei prin urinã dacã nu s-ar lega de haptoglobinã cu care formeazã un complex a cãruimãrime nu permite eliminarea.

Eritrocitele au tendinþa de a forma agregate sub forma unor rulouri sau fiºicuricare sunt reversibile. In condiþii patologice tendinþa de agregare creºte ducând laformarea de conglomerate masive.

La suprafaþa eritrocitelor existã un complex de determinanþi antigenici înmajoritatea cazurilor de naturã zaharidicã care le conferã un grad înalt de specificitateimunologicã. In plasmã existã anticorpi împotriva unor astfel de antigene reacþiadintre acestea ducând la formarea de agregate ireversibile, ceea ce constituie

fenomenul de aglutinare.In funcþie de prezenþa diferitelor antigene (aglutinogene) ºi a anticorpilor(aglutinine) se descriu mai multe sisteme de grupe sanguine cele mai importantefiind sistemele ABO ºi Rh.

Landsteiner a descris la începutul secolului al XX-lea primele 4 grupe sanguineO,A,B ºi AB în funcþie de prezenþa aglutinogenelor A ºi B ºi a aglutininelor α ºi β.

Grupa O nu conþine pe hematii antigene, dar plasma conþine aglutininele α ºi βGrupa A conþine antigenul A ºi aglutinina βGrupa B conþine antigenul B ºi aglutinina αGrupa AB conþine ambele antigene A ºi B, dar nu coþine aglutinineCam 3/4 din populaþie aparþine grupelor O ºi A, cea mai rarã fiind grupa AB.

Determinarea grupelor sanguine are importanþã în cazul transfuziilor de sânge,al transplantului de organe, ca ºi în medicina legalã pentru identificarea sângeluiunei persoane.

La puþin timp dupã descrierea grupelor sanguine clasice s-a constatat cã grupaA are 2 subgrupe (A1 respectiv A2) în funcþie de prezenþa a 2 antigene A ºi A1 ºi cãmai existã ºi alte substanþe antigenice ce aparþin sistemelor MNSs, Lewis, Kell etc.

Ulterior s-a observat cã injectarea de sânge de la maimuþa Rhesus la iepuri saucobai duce la apariþia în sângele acestora a unei aglutinine capabilã sã aglutinezenu numai hematiile Rhesus ci ºi pe cele ale unui mare numãr de oameni care posedãun antigen denumit factor Rhesus sau Rh. Antigenul este prezent la 85% din populaþiaalbã consideratã Rh+, restul de 15% care nu-l posedã fiind consideratã Rh-.

Nici un individ nu posedã însã în condiþii normale anticorpi antiRh deoarece înrealitate antigenul Rh este heterogen existând cel puþin 3 seturi de antigene Rhnotate cu Cc, Dd ºi Ee. Prezenþa antigenelor C,D,E sau numai a 2 din care unul esteD indicã un individ Rh+. Cel mai puternic antigen este D (Rho) iar cea mai frecventãcombinaþie este Cde (Rh1).

Sângele Rh- nu este lipsit de antigene Rh dar conþine doar antigenele C sau Ealãturi de c, d, e care au capacitãþi imunogene slabe.

Un numãr foarte mic de indivizi nu au niciun antigen Rh detectabil fiindconsideraþi Rh nul.

Factorul Rh are importanþã la persoanele Rh- care în urma unei transfuzii cusânge Rh+ îºi formeazã anticorpi antiRh iar la o a 2-a transfuzie cu sânge Rh+ potprezenta complicaþii grave datoritã aglutinãrii hematiilor donatorului.

O altã situaþie este aceea a unor femei Rh- care au un fãt ce a moºtenit de la tatãantigenul Rh. Hematiile acestuia pot pãtrunde în sângele matern cu ocazia naºteriiprovocând apariþia anticorpilor antiRh care pot cauza tulburãri la mamã în cazulunei transfuzii cu sânge Rh+ sau în cazul unei alte sarcini cu un fãt Rh+. In aceastã



36

situaþie anticorpii materni trec în sângele fãtului producând o boalã hemoliticã gravã-eritroblastoza fetalã caracterizatã prin icter anemie, hepatomegalie, edeme, depunereade pigmenþi biliari la nivelul creierului. Boala poate fi prevenitã prin administrareala mamã de IgG anti D sau anticorpi monoclonali care vor distruge hematiile fãtuluipãtrunse în sângele matern prevenind astfel formarea de anticorpi proprii de cãtre

aceasta.Tulburãri legate de incompatibilitatea grupelor sanguine între mamã ºi fãt potapare la acesta cu o intensitate mult mai redusã ºi în cazul sistemului ABO.

Pentru transfuziile de sânge se utilizeazã de preferinþã sânge izogrup compatibilRh, testarea prealabilã fiind obligatorie.

In urma administrãrii de sânge incompatibil apar rapid semne grave care potpune în pericol viaþa: agitaþie, congestia feþei, tahicardie, dureri precordiale, polipnee,greþuri, vãrsãturi, colaps, frisoane, hipertermie. Ulterior se poate instala insuficienþarenalã acutã din cauza tulburãrilor ischemice la nivelul rinichiului.

Tratamentul constã în întreruperea imediatã a transfuziei, administrarea desubstituenþi de plasmã pentru refacerea volemiei, regim alimentar fãrã proteine,

eventual dializa renalãSe încearcã gãsirea unor soluþii care sã poatã fixa O2 îndeplinind astfel rolulsângelui ºi înlãturând necesitatea administrãrii lui.

1.3.6.1.5.Stabilitatea sângelui în suspensie.VSH. Sângele este o suspensie deelemente celulare în plasmã care se menþine datoritã circulaþiei. In sângele scos dinorganism ºi tratat cu anticoagulante, hematiile se vor depune în partea inferioarã aeprubetei în care a fost plasat. Viteza cu care are loc acest fenomen constituie vitezade sedimentare a hematiilor (VSH). Ea este condiþionatã nu numai de raportul dintregreutatea ºi suprafaþa hematiilor, ci ºi de factori plasmatici legaþi de cantitatea defibrinogen ºi de raportul albumine/globuline de care depinde încãrcarea electricã ahematiilor.

VSH se apreciazã la 1 ºi 2 ore, valorile fiind ceva mai reduse la femei din cauzanumãrului mai mic de hematii.

1 orã 7mm (B) 11mm (F)2 ore 8mm 16mmValoarea clinicã a VSH este relativã modificãrile ei nefiind specifice ºi trebuind

interpretate în contextul clinic. In general VSH creºte în stãrile infecþioase sauinflamatorii acute sau cronice active, în stãrile asociate cu necroze sau degradãritisulare (tumori, infarct miocardic), dupã iradieri, în anemii. Ea scade în afecþiunilehepatice, policitemii, stãri anafilactice acute.

1.3.6.6.Hemoglobina

1.3.6.6.1.Structura. Biosintezã. Metabolism. Hemoglobina este o proteinãconjugatã formatã din globinã ºi hem care conþine fier. Globina este formatã din 4lanþuri polipeptidice α, β, γ, δ aranjate într-o structurã spaþialã ce cuprinde hemul.Acesta este constituit din 4 nuclei tetrapirolici care fixeazã fierul prin legãturicovalente.

In funcþie de lanþurile polipeptidice avem 3 tipuri principale de hemoglobinã:A1 cu 2 α ºi 2 βA2 cu 2 α ºi 2 δF cu 2 α ºi 2 γ

Sinteza lanþurilor globinice este determinatã genetic. In viaþa intrauterinãpredominã sinteza lanþurilor α ºi γ cu hemoglobinã de tip F, iar dupã naºtere sinteza

lanþurilor α ºi β cu hemoglobinã de tip A1 (FIG 1.20.).Modificarea secvenþei aminoacizilor în lanþurile polipeptidice sau modificarea

sintezei unor lanþuri duce la apariþia unor hemoglobine anormale cu consecinþeasupra formei ºi caracteristicilor funcþionale ale eritrocitelor.

Cele mai cunoscute anomalii genetice ale sintezei hemoglobinei suntcaracteristice anemiei falciforme sau talasemiei.



37

FIG.1.20. Sinteza diferitelor lanþuri proteice ale hemoglobinei pre ºi postnatal

Anemia falciformã frecventã la populaþia africanã se datoreºte unui defect al

hemoglobinei (HbS) în care în locul acidului glutamic din poziþia 6 a lanþului β aparevalina. Hematiile au o formã de secerã ºi sunt foarte fragile.Talasemia, întâlnitã mai ales la popoarele mediteraneene, se datoreºte suprimãrii

sintezei lanþurilor β ºi se caracterizeazã prin anemie datoritã distrugerii exagerate ahematiilor care conþin hemoglobinã de tip F ºi A2 ºi a eritropoiezei ineficiente.

Sinteza globinei este controlatã genetic ºi se realizeazã la nivelul ribozomilor,iar cea a hemului are loc la nivelul mitocondriilor sub influenþa a numeroase enzimespecifice. Dupã distrugerea hematiilor fierul ºi globina vor fi reutilizate iarprotoporfirina se eliminã prin urinã ºi fecale sub formã de bilirubinã-urobilinogen.

Transformarea hemoglobinei în bilirubinã are loc în ficat, mãduva hematogenãºi splinã. Bilirubina ajunsã la ficat sub forma liberã transportatã de globuline este

glucuronoconjugatã ºi eliminatã prin bilã. In intestin sub acþiunea unor enzimebacteriene bilirubina se transformã în bilinogeni care prin auto oxidare daustercobilina. O parte din aceºti produºi se eliminã iar o alta se reabsoarbe ºi ajungela ficat realizând un circuit hepato-entero-hepatic. O micã parte ajunsã în circulaþiasistemicã este eliminatã sub formã de urobilinogen.

Creºterea bilirubinei circulante peste 2mg% duce la apariþia icterului prin legareabilirubinei de proteinele tisulare ºi apariþia unei coloraþii galbene vizibilã mai ales lategumente ºi sclerã.

Cantitatea normalã de hemoglobinã este în jur de 15 g/100 ml (9.3 mmol/L) fiindceva mai mare la bãrbaþi ºi mai micã la femei. Determinarea cantitãþii de hemoglobinãeste importantã pentru cã ne oferã indicii cu privire la capacitatea de transport a O2

în sânge.1.3.6.6.2.Compuºii hemoglobinei . Cea mai importantã proprietate ahemoglobinei este aceea de a se combina cu O

2într-o formã disociabilã numitã

oxihemoglobinã (HbO2). Fiecare moleculã de hem prin atomul de fier poate fixa o

moleculã de O2ceea ce înseamnã cã avem mai multe combinaþii HbO

2, HbO

4, HbO

6,

HbO8. Prima moleculã de O

2se fixeazã ºi se cedeazã mai greu iar celelalte mai uºor.

Când hemoglobina pierde O2 se transformã în forma deoxi sau hemoglobinãredusã (HHb) de culoare mai închisã ce se gãseºte în mod normal într-o cantitate deaprox 3 g/100 ml. Creºterea acestei cantitãþi la 4-5 g/100 ml, aºa cum se întâmplã înunele boli pulmonare, cardiace sau policitemii duce la apariþia unei coloraþii albãstruia tegumentelor ºi mucoaselor denumitã cianozã.

Combinaþia labilã a hemoglobinei cu CO2 la nivelul grupurilor amino terminaleconstituie carbaminhemoglobina.

Gazele respiratorii O2 ºi CO2 sunt transportate în sânge sub formã deoxihemoglobinã ºi respectiv carbaminhemoglobinã.

In cazul oxidãrii hemoglobinei cu transformarea Fe2+ în Fe3+ ia naºteremethemoglobina.



38

Combinaþia hemoglobinei cu CO, faþã de care are o afinitate mult crescutãcomparativ cu O2, formeazã un compus mai stabil carboxihemoglobina. Pentru adesface aceastã combinaþie este nevoie de administrarea de O2 la o presiune crescutã.

Combinaþia hemoglobinei cu sulful (dupã administrarea unor medicamente) dãnaºtere unui compus foarte stabil care nu mai poate fi desfãcut pe toatã durata vieþii

hematiei.Din cantitatea totalã de hemoglobinã numai o parte (88-98%) este disponibilãpentru O2 restul de 2-12% fiind reprezentat de carboxihemoglobinã, methemoglobinãsau sulfhemoglobinã. La marii fumãtori numai carboxihemoglobina poate atinge5%.

Hemul oxidat sub forma hematinei formeazã cu HCl o substanþã numitã heminacare cristalizeazã sub forma de cristale brun roºcate ce pot fi utilizate pentruidentificarea urmelor de sânge.

1.3.6.6.3.Curba de disociere a oxihemoglobinei. Fixarea O2 de hemoglobinã seface la nivelul plãmânilor, iar desfacerea sa la nivel tisular în condiþiile variaþieipresiunii parþiale a O2 ca ºi a altor factori. Aceste procese au loc prin modificãri ale

configuraþiei moleculei de hemoglobinã ºi constituie aºa numita respiraþie molecularã.Reprezentarea graficã a interrelaþiei dintre saturaþia hemoglobinei ºi pO2aratã

ca o curbã în formã de S ce caracterizeazã enzimele reglatoare (FIG 1.21).

FIG 1.21.Curba de disociere a O 2Hb

Forma aceasta explicã de ce prima moleculã de O2 se fixeazã ºi se cedeazã maigreu. Saturaþia hemoglobinei, chiar la pO2 de 100 mmHg, nu este 100% ci doar 95-98%

din cauza contaminãrii sângelui arterial cu sânge venos prin legãturile dintre circulaþiapulmonarã ºi cea bronºicã ca ºi prin vãrsarea sângelui prin unele vene coronare înventriculul stâng.

O serie de factori influenþeazã curba de disociere a oxihemoglobinei pe care odeplaseazã la stânga, ceea ce reprezintã o capacitate de fixare crescutã a O2, sauspre dreapta însemnând o capacitate de cedare crescutã (FIG 1.22).

Temperatura. Creºterea temperaturii scade saturaþia hemoglobinei ceea cefavorizeazã cedarea O2 la þesuturi unde din cauza proceselor metabolice temperaturaeste mai mare. La plãmâni unde temperatura este mai scãzutã datoritã pãtrunderiiaerului respirat este favorizatã fixarea O2.

Efectul CO2 este important la þesuturi unde creºterea sa ajutã cedarea O 2. La

aceasta contribuie ºi scãderea pH sub influenþa acidului carbonic format prinhidratarea CO2.Prezenþa electroliþilor, a 2-3 difosfogliceratului, creºterea cantitãþii de

carboxihemoglobinã ºi methemoglobinã cresc afinitatea hemoglobinei pentru O2.Interrelaþia dintre capacitatea de fixare a O2 de hemoglobinã, pCO2 ºi pH poartã

denumirea de efect Bohr dupã numele celui care l-a descris încã în 1910. Astfel la



39

presiuni parþiale crescute ale CO2

ºi valori scãzute de pH, afinitatea hemoglobineipentru O

2se reduce.

Rolul hemoglobinei în menþinerea pH. Hemoglobina ca orice proteinã are uncaracter amfoter ceea ce face ca în mediul alcalin al sângelui (pH 7.4) sã se încarcenegativ ºi sã se comporte ca un acid slab legând baze. Cum încãrcarea electricãdepinde de pH punctului izoelectric, oxihemoglobina este un acid mai puternic (pHizoelectric la 6.6) decât hemoglobina redusã (pH 6.8).

Transformarea oxihemoglobinei în hemoglobinã redusã la nivel tisular se facecu eliberarea de O

2ºi K+ ºi legarea de H+

HBO2 ↔ HHb + O

2+ K+

In aceste condiþii trecerea unui mol de oxihemoglobinã la hemoglobinã redusãva fi însoþitã de legarea a 0.6-0.7 mEq H+ ceea ce ajutã la menþinerea echilibruluiacido-bazic.

Fenomenele au loc invers la nivelul plãmânilor iar H+ eliberat va reacþiona cuHCO

3- dând naºtere la HCO

3H care disociazã la CO

2ºi apã (FIG 1.23).

Cantitatea mare de hemoglobinã din sânge face ca rolul sãu de tamponare sãfie foarte important.

1.3.6.1.7.Transportul gazelor în sânge. Funcþia respiratorie a sângelui.Sângele are capacitatea de a transporta gazele respiratorii atât în plasmã unde

se gãsesc dizolvate sau sub forma unor combinaþii cu alte substanþe cât ºi în hematii

legate de hemoglobinã.1.3.6.1.7.1.Transportul O2

se realizeazã în cea mai mare parte de cãtrehemoglobinã. Aceasta poate lega 1.34 ml O

2pe fiecare gram ceea ce corespunde la

o valoare în jur de 20 ml/100 ml sânge.O micã parte a O

2(cam 0.3 ml %) se dizolvã în plasmã conform legilor fizicale.

Aceastã formã este importantã pentru cã prin ea au loc toate schimburile de la

FIG.1.22. Factorii care influenþeazã curba de disociere a oxihemoglobinei : temperatura (a), pH (b), pCO 2(c), 2-3 difosfogliceratul (d)



40

nivelul hematiilor spre þesuturi sau de la plãmâni spre hematii. Viteza de reacþiedintre O2 ºi hemoglobinã exprimatã prin atingerea saturaþiei de 50% este foarte mare

permiþând ca schimburile sã se facã în condiþii optime chiar la o vitezã crescutã decurgere a sângelui.1.3.6.1.7.2.Transportul CO

2se face atât în plasmã cât ºi în hematii. Conþinutul în

CO2al sângelui arterial este de 48-50 volume % iar al celui venos de 52-58 volume%.CO

2are o solubilitate mai mare decât O

2astfel încât în plasma din sângele

arterial unde pCO2

este de 40 mmHg sã avem dizolvatã o cantitate de 2.9 ml/100 mlsânge (7-8%).

Restul de CO2

se gãseºte atât în plasmã cât ºi în hematii sub 3 forme :-o micã parte sub formã de HCO

3H

-cea mai mare parte (80%) sub formã de bicarbonaþi (HCO3Na ºi HCO

3K)

-sub formã carbaminicã legat de proteinele plasmatice sau mai ales dehemoglobinã (5-10%)

Conþinutul în CO2al sângelui depinde în mare mãsurã de pCO

2. Hidratarea CO

2cu formarea de HCO3H ºi ulterior de HCO3

- ºi H+ are loc mai ales în hematii undeprezenþa anhidrazei carbonice accelereazã reacþia, dar ºi în plasmã.

Acest lucru explicã marea cantitate de CO2 transportatã sub formã de bicarbonaþi.Deºi forma carbaminicã nu este în cantitate prea mare ea este foarte mobilã

ceea ce face ca în jur de 1/4 din schimburile de CO2

sã se realizeze prin intermediulacestei forme.

1.3.6.1.7.3.Schimbul de gaze de la nivelul þesuturilor.La nivelul þesuturilor ca urmare a proceselor metabolice se produce o importantã

cantitate de CO2care va pãtrunde în plasmã conform gradientului de presiune parþialã

(FIG 1.24).In plasmã CO

2se dizolvã rapid sau se hidrateazã ceva mai lent formând acid

carbonic:CO

2+ H

2O ↔ HCO

3H ↔ HCO

3- + H+

O micã parte este preluatã de proteinele plasmatice formând compuºicarbaminici :

CO2+ Prot-NH

2 ↔ Prot-NH-COOH↔ ProtNHCOO- + H+

H+ este fixat de cãtre proteinele ºi fosfaþii din plasmã:H+ + Proteinat-Na ↔ Na+ + Proteinat-HH+ + HPO

4Na

2 ↔ Na+ + H

2PO

4Na

Cea mai mare parte a CO2 pãtrunde în eritrocite unde în prezenþa anhidrazeicarbonice formeazã o mare cantitate de bicarbonaþi:CO

2+ H

2O ↔anhidraza carbonicã HCO

3H ↔ HCO

3- + H+

H+ va fi preluat de hemoglobina care a cedat O2ºi a eliberat K+ transformându-se

în HHbH+ + KHb ↔ K+ + HHb

FIG 1.23. Acþiunea detamponare a hemoglobinei



41

O parte importantã din bicarbonatul format în eritrocite va trece în plasmã în

schimbul Cl- fenomen cunoscut ca migrare a clorului ce are rolul de a menþineechilibrul electric. Concomitent cu Cl- în eritrocite pãtrunde apa datoritã efectuluiosmotic având drept urmare o uºoarã creºtere a volumului eritrocitelor.

Ca urmare a trecerii bicarbonaþilor în plasmã aici vom gãsi 2/3 din CO2 transportatsub aceastã formã iar în eritrocite doar 1/3 cu toate cã cea mai mare a parte a acestoras-a format în eritrocite.

O altã parte a CO2 pãtruns în eritrocite este preluatã de hemoglobinã sub formãcarbaminicã:

CO2 + HB-NH2 ↔ HbNH-COOH ↔ HbNH-COO- + H+

Din cauza pO2 scãzutã la þesuturi O2 trece din plasmã cãtre acestea mãrindgradientul plasmã-eritrocite. Ca urmare oxihemoglobina pune în libertate O

2

caretrece prin plasmã spre þesuturi concomitent cu eliberarea de K+ ºi preluarea H+:

HbO2 ↔ HHb + O2+ K+

Fenomenele au loc invers la nivelul plãmânilor unde pO2 este crescutã iar pCO2este scãzutã.

Consumul de O2 depinde de necesitãþile energetice ale þesuturilor în funcþie deactivitatea depusã. Cantitatea de CO2 formatã ºi eliminatã variazã în funcþie demodificãrile metabolice, respiratorii ºi circulatorii.

FIG 1.24.Schimbul de gaze la nivelul þesuturilor

sângearterial

sângevenos

O2

Sânge total 19 14Plasmã 0.3 0.12pO2 mmHg 100 40

CO2

Sânge total 48 52Plasmã 36 38-dizolvat 1.6 1.8-bicarbonaþi 34.2 36

-carbamino 0.2 0.2Hematii 12.1 14-dizolvat 0.8 0.9-bicarbonaþi 9.1 9.9-carbamino 2.2 3.2

TABEL VI. Conþinutul ºi formele gazelor sanguine (ml/100 ml sânge)



42

1.3.6.2.Leucocitele

Leucocitele sunt în numãr de 6-8000/mm3.Din punct de vedere morfologic existã polimorfonucleare (granulocite neutrofile, eozinofile ºi bazofile)

ºi mononucleare (limfocite ºi monocite). Reprezentarea lor procentualã constituie formula leucocitarã.Din punct de vedere funcþional existã fagocite (granulocitele polimorfonucleare ºi monocitele) ºi

imunocite (limfocitele B ºi T).Leucopoieza are loc în mãduva osoasã ºi organele limfoide sub influenþa unor factori stimulatori care

fac parte din din grupul citokinelor ºi care se numesc limfokine.Neutrofilele au rol important în fagocitozã.Eozinofilele au rol în apãrarea contra paraziþilor mari, acþioneazã ºi la nivelul epiteliului ºi muºchilor

netezi ai cãilor aeriene.Bazofilele împreunã cu mastocitele au rol în procesele alergice.Monocitele ºi macrofagele fagociteazã particule mari, au efecte citotoxice directe, prelucreazã

antigenele pentru a fi prezentate limfocitelor, elibereazã o serie de substanþe cu rol de mediatori ai sistemuluiimun.

Limfocitele B iau naºtere în mãduvã, se transformã în cazul stimulãrii lor în plasmocite care producanticorpi (imunoglobuline).

Limfocitele T iau naºtere în mãduvã ºi se instruiesc în timus. Sunt de mai multe tipuri fiecare dintre eleavând roluri specifice (LT helper, LT amplificatoare, LT supresoare, LT citotoxice, LT natural killer).

Leucocitozareprezintã creºterea numãrului de leucocite ce apare în condiþii fiziologice (efort, altitudine,expunere la razele solare) sau patologice (strãri infecþioase, distrugeri celulare, tumori)

Leucopenia reprezintã scãderea numãrului de leucocite ce apare în stãri carenþiale, dupã iradieri sauadministrarea unor medicamente.

Mijloacele de apãrare ale organismului pot fi nespecifice ºi specifice.Mijloacele nespecifice sunt constituite dintr-o serie de reacþii care se desfãºoarã identic indiferent de

tipul agentului patogen. Ele cuprind acþiunea unor substanþe (interferoni, complement, properdina), fagocitareamicroorganismelor de cãtre neutrofile ºi monocite/macrofage ºi rãspunsul inflamator.

Rãspunsul inflamator se desfãºoarã în mai multe etape: vasodilataþia ºi creºterea permeabilitãþiicapilare, formarea fibrinei, migrarea fagocitelor, formarea puroiului.

Mijloacele specifice sunt reprezentate de mecanismele imunologice realizate cu ajutorul anticorpilorºi a celulelor imunocompetente (LB ºi LT).Imunitatea este procesul prin care organismul îºi pãstreazã individualitatea fãcând diferenþa între

ceea ce îi este propriu ºi ceea ce îi este strãin. Ea poate fi activã sau pasivã dobânditã pe cãi naturale sauartificiale.

Antigenul poate fi orice substanþã (proteinã, polizaharid sau haptenã) pe care organismul o recunoaºtecã strãinã ºi care declanºeazã un rãspuns imun.

Anticorpii sunt γ globuline numite ºi imunoglobuline produse de LB ºi plasmocite. Ele sunt de maimulte tipuri IgG, IgM, IgA, IgD, IgE ºi formeazã cu antigenele complexe imune. Anticorpii stau la bazarãspunsului imunologic mediat pe cale umoralã.

Anticorpii monoclonali sunt obþinuþi de la un plasmocit cuplat cu o celulã tumoralã care constituie unhibridom ce va începe o clonã formatã dintr-o linie de celule descendente ale acelui singur plasmocit.

Anticorpii pot distruge antigenele direct sau indirect prin intermediul complementului activat de

imunoglobulinele M ºi G.Alergia constituie o reacþie exageratã la un stimul antigenic la reîntâlnirea cu acesta. Reacþia de

hipersensibilizare imediatã (anafilaxia) este dependentã de IgE ºi poate fi extrem de gravã (ºocul anafilactic)ducând la moarte prin prãbuºirea presiunii arteriale ºi tulburãri respiratorii produse prin bronhospasm.

Rãspunsul imunologic mediat celular are la bazã intervenþia LT sensibilizate prin contactul cumacrofagele care au preluat ºi prelucrat antigenele.

Autotoleranþa imunologicã care are la bazã recunoaºterea imunologicã se referã la recunoaºterea ºi tolerarea structurilor proprii pe baza complexului major de histocompatibilitate (HLA).

Autoimunitatease referã la dereglarea capacitãþii de a recunoaºte ceea ce este propriu cu producereaunor autoanticorpi împotriva autoantigenelor.

Supravegherea imunologicã este realizatã de LT citotoxice ºi macrofage care recunosc ºi distrugcelulele care au suferit o transformare malignã.

1.3.6.2.1. Clasificarea leucocitelor. Leucocitele sau globulele albe sunt celulenucleate (spre deosebire de eritrocite ºi trombocite) care pot fi clasificate dupã maimulte criterii morfologice sau funcþionale.

Din punct de vedere morfologic existã granulocitele polimorfonucleare(neutrofile, eozinofile ºi bazofile) ºi mononuclearele care cuprind monocitele ºi



43

limfocitele. Reprezentarea lor procentualã pe criterii morfologice constituie formulaleucocitarã

Dacã se iau în considerare originea ºi funcþiile leucocitelor acestea se pot clasifica în fagocite (granulocite ºi monocite/macrofage care au origine comunã) ºi imunocitecelulele imunocompetente reprezentate de limfocitele B ºi T. Leucocitele au un rol

important în procesele de apãrare ale organismului.Numãrul leucocitelor în sângele periferic (6-8000 leucocite/mm3 ºi un volumtotal de numai 25 ml) este cu mult mai mic decât al eritrocitelor, dar cea mai mareparte a lor se aflã în þesuturi.

Leucopoieza este procesul de formare al leucocitelor ce are loc în mãduva osoasãºi alte organe limfoide (timus, splinã).

Formarea leucocitelor porneºte de la celula tulpinã (stem sau suºã) omnipotentãsau pluripotentã care dã naºtre la CFU-GEMM ºi apoi celulelor orientate spre liniilemieloidã (granulocitarã ºi monocitarã) ºi limfoidã (limfocite B ºi T) (FIG 1.16).

Reglarea leucopoiezei se realizeazã prin mecanisme neuroumorale la careparticipã centri hipotalamici ºi mai ales diferiþi factori de creºtere (citokine). Termenul

de neuroimunomodulare se referã tocmai la interrelaþia dintre sistemul nervos cen-tral ºi sistemul imunologic realizatã prin prezenþa la nivelul celulelor acestora aunor receptori comuni pentru interleukine dar ºi pentru mulþi mediatori : dopaminã,acetilcolinã, catecolamine sau peptide.

Au fost identificaþi 4 factori de stimulare ai coloniilor de leucocite (FSC) ceacþioneazã asupra diferitelor linii leucocitare:

-GM-FSC factorul stimulator al coloniilor de granulocite ºi monocite/macrofage-G-FSC factorul stimulator pentru granulocite-M-FSC factorul stimulator pentru macrofage-multi-FSC (IL 3) factorul stimulator multipotenþialAceºti factori aparþin grupului mare al citokinelor, substanþe de naturã

glicoproteicã cu rol în creºterea ºi dezvoltarea celulelor. Citokinele secretate delimfocite ºi capabile sã influenþeze alte celule limfoide sau nelimfoide se mai numesclimfokine. Citokinele produse de leucocite care acþioneazã asupra altor leucocitepoartã denumirea de interleukine (IL). Se descriu mai multe tipuri de interleukine,dintre acestea IL 2 fiind consideratã ca un adevãrat hormon al sistemului imundatoritã acþiunii de stimulare a proliferãrii limfocitelor B ºi T. Aceste substanþe seleagã de receptori specializaþi la nivelul membranelor celulare iniþiind apoi modificãricitosolice ºi nucleare legate de creºterea ºi diferenþierea unui anumit tip de celulã.

FIG. 1.25. Interrelaþia dintre macrofage ºi limfocitele T, rolul citokinelor



44

Macrofagele joacã un rol important prin producerea de IL 1 ºi a factorului denecrozã al tumorilor care stimuleazã limfocitele T, fibroblaºtii ºi celulele endotelialecare la rândul lor produc FSC ºi IL 3 (FIG 1.25).

Existã deci o interacþiune complexã între diferitele celule implicate în rãspunsulimunitar ºi substanþele pe care acestea le produc.

Prin multiplele lor implicaþii în procesele biologice, factorii de creºtere ceinfluenþeazã celulele sanguine pot fi folosiþi pentru rolul lor de imunopotenþializare în practica transfuziilor, transplantul de mãduvã osoasã, tratamentul SIDA sau alunor tumori.

Lactoferina inhibã formarea coloniilor, iar substanþele imunosupresoare(ciclosporina, glucocorticoizii) inhibã producerea IL 2.

1.3.6.2.2.Granulocitele sau polimorfonuclearele constituie seria mieloidã dincare mai face parte ºi seria monocito-macrofagicã. Denumirea lor provine de laprezenþa granulaþiilor citoplasmatice ºi aspectul polimorf al nucleului constituit din3-5 lobi. Granulele pot fi de tip lizozomal ce conþin enzime (mieloperoxidaza, lizozim,hidrolaze) capabile sã distrugã bacteriile sau granule secundare ºi terþiare mai

numeroase în celulele adulte cu conþinut bogat în enzime ºi alte substanþe de naturãproteicã.Formarea granulocitelor are loc în mai multe etape pornindu-se de la celula

tulpinã omnipotentã (FIG 1.26).Durata vieþii lor este de 6-11 zile din care în circulaþie nu rãmân mai mult de

câteva ore. In funcþie de afinitatea pentru coloranþi a granulelor citoplasmatice existãneutrofile (65%), eozinofile (1-3%) ºibazofile (0.5%).

Neutrofilele au rol important înprocesele inflamatorii prin capacitatea lorde fagocitozã. Prezintã o mare mobilitatesusþinutã de prezenþa proteinelor de tipcontractil (actina, miozina, tubulina) fiindatrase în special în locurile unde aupãtruns particule strãine organismului(chemotactism). Fagocitarea ºi formareaunui aºa numit fagolizozom este urmatãde fenomenul de degranulare care este cuatât mai intens cu cât numãrul particulelorfagocitate este mai mare. Degranulareacompletã duce la distrugerea celulei.Eliberarea în þesuturi a conþinutuluigranulelor poate avea efecte distructive lo-cale. Activarea neutrofilelor prin stimulareaunor receptori membranari sau contactul cucelulele endoteliale se caracterizeazã prinapariþia pseudopodelor, activarea metabolicã,formarea de radicali superoxid, eliberareasubstanþelor lizozomale, adezivitatecrescutã. IL 1 stimuleazã activareagranulocitelor ºi migrarea lor. Activarealor însoþitã de reducerea presiunii în vasele

mici poate favoriza obstrucþia capilarãceea ce înrãutãþeºte situaþia în cursul episoadelor ischemice.Eozinofilele sunt mult mai puþin numeroase ºi nu fagociteazã atât de intens.

Sunt atrase mai ales de complexele antigen-anticorp, proteinele de origine parazitarãsau alimentarã, histaminã. Granulaþiile lor mari se coloreazã în cãrãmiziu cu eozinaºi conþin enzime, factori toxici (proteina bazicã majorã) cu rol distructiv. Prin

FIG. 1.26. Etapele dezvoltãrii granulocitelor neutrofile



45

intermediul acestora au rol în apãrarea contra unor paraziþi mari (helminþi), distrugunele celule tumorale, acþioneazã asupra cãilor aeriene la nivelul epiteliului ºi amuºchilor netezi ai acestora ceea ce explicã implicarea lor în astmul bronºic.

Bazofilele posedã granulaþii ce se coloreazã în albastru închis ºi sunt cele mairare celule în sângele periferic. Au acþiuni asemãnãtoare cu mastocitele participând

mai ales în procesele alergice prin substanþele eliberate (heparinã, histaminã, factorichemotactici, enzime). Aceste substanþe acþioneazã mai ales asupra celulelormusculare netede pe care le contractã precum ºi asupra celulelor endoteliale careintervin în producerea vasodilataþiei ºi creºterea permeabilitãþii capilare contribuindla amplificarea mecanismelor de apãrare (reacþia anafilacticã).

1.3.6.2.3.Monocitele sunt cele mai mari celule sanguine ajungând pânã la 20-30µm. Au un nucleu reniform iar în citoplasmã existã granulaþii fine de tip lizozomic. Seformeazã din celula tulpinã omnipotentã având origine comunã cu polimorfonuclearele.

Proporþia lor în sângele periferic este de 6-8%, majoritatea lor migrând în þesuturiunde sub influenþa unor factori cum ar fi endotoxinele bacteriene se activeazã ºi setransformã în macrofage celule mari ce pot atinge 200 µm ºi supravieþuiesc câteva

luni. Macrofagele se gãsesc în toate organele ºi þesuturile conjunctive (ficat, splinã,mãduvã osoasã, ganglioni limfatici, þesuturile subcutanat ºi osos, sistemul nervos,plãmâni) ºi deºi poartã diferite nume (celule Kupfer, microglii, osteoclaste) constituie împreunã aºa numitul sistem al fagocitelor mononucleate cunoscut anterior casistem reticulo-endotelial sau reticulo-histiocitar.

Monocitele ºi macrofagele au mai multe acþiuni prin care participã în proceselede apãrare:

-fagociteazã particulele strãine mari, celulele lezate sau moarte ºi resturile celularecomportându-se ca niºte gunoieri

-acþioneazã specific împotriva unor microoganisme (bacilii leprei sau aituberculozei)

-distrug prin efecte citotoxice directe celulele strãine ºi tumorale-prelucreazã antigenele strãine în fazele iniþiale ale proceselor imune, antigene

care vor fi apoi prezentate limfocitelor T împreunã cu complexul major dehistocompatibilitate (human leucocyte antigen HLA) participând astfel larecunoaºterea lor (FIG 1.27)

FIG. 1.27. Cooperarea dintre macrofage ºilimfocitele T în recunoaºterea antigenelorstrãine (nonself) ºi a celor proprii (self)

aparþinând sistemului HLA

-elibereazã radicali toxici ai oxigenului, factori cu acþiune bactericidã ºi citotoxicã,substanþe lipidice sau polipeptidice cu rol de mediatori ai rãspunsului imun

(interleukine, interferon, factorul de necrozã al tumorilor, prostaglandine, leucotriene,factori de stimulare ai coloniilor, factorul activator al plachetelor, fibronectina).Substanþele cu acþiune toxicã ajutã la distrugerea ºi fagocitarea antigenelor strãine.

1.3.6.2.4.Limfocitele sunt cele mai mici dintre leucocite (7-8 µm) au un nucleumare, rotund si citoplasmã puþinã dispusã deobicei excentric. Se formeazã din celulaomnipotentã urmând linii separate pentru diferitele tipuri de limfocite.



46

Existã 2 tipuri principale de limfocite care nu pot fi diferenþiate pe criteriimorfologice, ci doar dupã prezenþa unor receptori membranari specifici: limfociteleB ºi T. Se mai dscrie ºi o altã clasã de limfocite care au o funcþie citoliticã spontanãfiind denumite din aceastã cauzã celule natural killer (NK).

Limfocitele B (LB) se matureazã ºi se diferenþiazã în mãduva hematogenã (bone

marrow) ºi posedã receptori pentru imunoglobuline. In stare nestimulatã elesintetizeazã imunoglobuline care aderã de suprafaþa lor dar nu sunt secretate.Stimularea LB face ca ele sã prolifereze ºi sã se transforme în plasmocite celulemari cu un nucleu caracteristic în care cromatina estre dispusã în formã de spiþe deroatã ºi care vor secreta anticorpi. Limfocitele B se gãsesc în sângele periferic, înmãduva osoasã ºi în alte organe limfoide. Existã limfocite B cu memorie care au oviaþã mult mai lungã ºi exprimã pe suprafaþã receptori de antigen mai ales de tip IgGºi IgA putându-se activa rapid la un nou contact cu antigenul.

Limfocitele T (LT) iau naºtere în mãduva hematogenã dar se instruiesc în timusunde câºtigã markeri caracteristici de diferenþiere celularã (CD). Aceºti markeri suntstructuri proteice sau glicoproteice de la nivelul membranelor prin care celulele se

deosebesc între ele. Toate celulele T mature au markerul CD 3. Receptorul pentruantigen recunoaºte antigenul numai dacã îi este prezentat împreunã cu moleculelecomplexului major de histocompatibilitate (HLA).

Existã mai multe tipuri de limfocite T care au fie rol reglator (LT helper/in-ducer, LT amplificatoare, LT supresoare, LT implicate în hipersensibilitatea întârziatã), fie rol efector (LT citotoxice sau killer) fiecare tip având markeri dediferenþiere celularã (CD) caracteristici.

Limfocitele T helper/inducer stimuleazã activitatea LB, a LT citotoxice ºi acelor supresoare intervenind deci atât în imunitatea umoralã cât ºi în cea celularã.Posedã markerul specific CD4.

Limfocitele T amplificatoare favorizeazã formarea ºi activitatea LT citoxice (killer)

ºi a celulelor NK mai ales prin intervenþia IL2. Markerul specific este tot CD4.Limfocitele T supresoare limiteazã rãspunsul imun reducând formarea deanticorpi ºi activitatea LT. Posedã markerul CD 5. Raportul normal dintre LTamplificatoare ºi LT supresoare este de 2:1

Limfocitele T implicate în hipersensibilitatea întârziatã sunt tot un fel de celuleinductoare ce au ca marker CD4 ºi intervin prin activarea la locul reacþiei a unorcelule mai ales macrofage. Participã în rãspunsul inflamator de la nivelul pielii înreacþii de hipersensibilitate întârziatã ºi în respingerea grefelor.

Limfocitele citotoxice sau killer acþioneazã direct ºi specific fie asupra unorcelule proprii modificate prin infectare cu virusuri sau a celulelor tumorale, fie asupracelulelor strãine (grefe) pe care le distrug. Acþiunea distructivã se realizeazã prin

eliberarea unor proteine cu acþiune toxicã (perforine) ca ºi a unor citokine (factorulde necrozã al tumorilor b, interferon g). Ele recunosc un antigen specific prezentatde orice tip de celulã în asociere cu complexul major de histocompatibilitate. Au camarker specific CD8.

Celulele natural killer (NK) sunt capabile sã distrugã celulele þintã (celuletumorale, celule infectate cu virusuri) ºi chiar bacterii,fungi sau paraziþi în absenþaunor markeri specifici limfocitari B sau T ºi a unor receptori pentru antigen. Ele suntlimfocite mari ºi granulare prezente în sângele ºi în organele limfoide ale indivizilor normalineimunizaþi. Funcþia lor este stimulatã de interferon ºi deprimatã de corticosteroizi.

Creºterea numãrului de leucocite peste valorile normale se numeºte leucocitozãºi apare în condiþii fiziologice dupã eforturile fizice, emoþii, dupã un prânz bogat înproteine, sub acþiunea razelor solare, la altitudine, în timpul graviditãþii. Cazurilepatologice însoþite de leucocitozã sunt reprezentate de stãrile febrile, hemoragii,distrugeri celulare (intervenþii chirurgicale, traumatisme, fracturi), infecþii acute ºicronice, tumori. Leucocitoza se poate asocia cu creºterea proporþiei unui anumit tipde leucocite. Afecþiunile de sistem caracterizate prin mieloproliferare intensã (leucoze)se însoþesc de creºteri marcate ale numãrului de leucocite.



47

Scãderea leucocitelor sau leucopenia apare în stãrile carenþiale, în urmaadministrãrii unor medicamente sau dupã iradieri mãduva hematogenã fiind foartesensibilã la astfel de acþiuni din cauza unei rate foarte ridicate a turnover-uluileucocitar.

1.3.6.2.5.Rolul leucocitelor în procesele de apãrare ale organismului

Organismul trebuie sã se apere în permanenþã pentru a contracara acþiuneaunor agenþi patogeni sau a toxinelor lor. Capacitatea de a realiza acest lucru constituierezistenþa iar lipsa acestei capacitãþi constituie susceptibilitatea.

Existã mijloace de apãrare nespecifice ºi specifice.1.3.6.2.5.1.Mijloacele nespecifice reprezintã o varietate de reacþii moºtenite care

se manifestã în acelaºi fel împotriva unor agenþi patogeni diferiþi. Printre acestemijloace trebuie menþionate mai întâi barierele naturale în calea pãtrunderiimicroorganismelor-pielea ºi mucoasele. In afara obstacolului mecanic la nivelul lormai intervin acþiunile secreþiilor ºi a substanþelor conþinute în acestea: secreþiilesalivarã ºi lacrimalã (lizozim), gastricã (HCl), intestinalã (mucus, proteazele digestive).

Existã numeroase substanþe produse în organism cu acþiune nespecificã.

Interferonii (α, β, γ ) sunt proteine ce aparþin citokinelor ºi au acþiune antiviralã ºiantitumoralã. Sunt produºi de leucocite ºi de alte celule. Interferonul γ sau imuneste produs de limfocitele T ºi are o acþiune imunomodulatoare.

Complementul este un sistem alcãtuit din mai multe proteine plasmatice ce seactiveazã în cascadã având mai multe acþiuni: lizarea microorganismelor prinformarea unui complex de atac membranar, stimularea chemotaxiei pentru fagocite în cursul proceselor inflamatorii, favorizarea fagocitãrii prin opsonizare, înlãturareacomplexelor imune prin transportul lor la ficat unde vor fi distruse. Opsoninele suntimunoglobuline sau componente activate ale complementului care recunoscantigenele pe care le învelesc favorizând astfel fagocitarea lor.

Properdina este o proteinã ce interacþioneazã cu polizaharidele de pe suprafaþa

unor bacterii sau fungi. Impreunã cu complementul distruge mai multe tipuri demicroorganisme prin citolizã, favorizeazã fagocitoza ºi participã la declanºarearãspunsului inflamator.

Lizozimul este o enzimã de tip hidrolazic prezentã în secreþiile lacrimalã ºisalivarã ca ºi în alte lichide biologice având capacitatea de a distruge membranabacterianã.

Spermina se gãseºte în lichidul seminal având acþiuni asemãnãtoare.Proteina C reactivã este o globulinã care se leagã de anumite microorganisme,

participã la activarea complementului contribuind la opsonizarea ºi fagocitareaacestora.

1.3.6.2.5.1.1.Fagocitoza este procesul prin care microorganismele sau alte

particule strãine, complexele antigen-anticorp sunt inglobate ºi apoi distruse decelulele fagocitare reprezentate de neutrofile ºi de cele din sistemul monocito-macrofagic.

Fagocitarea are loc în mai multe etape:-aderarea fagocitelor la particulele strãine de care sunt atrase prin chimiotactism

ºi legarea lor de receptorii membranari concomitent cu modificarea polarizãriielectrice a membranei

-inglobarea particulelor prin endocitozã ce se însoþeºte de creºterea Ca2+ liber în citoplasmã ºi eliberarea de ioni superoxid

-fuzionarea vacuolei fagocitice cu lizozomii ºi formarea unui fagolizozom încare se elibereazã o serie de substanþe active (lizozim, mieloperoxidazã, catepsina,elastaza, lactoferina, proteine cationice) care vor distruge particulele fagocitate.

Degranularea masivã în cazul în care numãrul particulelor fagocitate este mareduce la moartea celulelor fagocitare. Eliberarea în spaþiul pericelular a substanþelorlizozomale se poate însoþi de leziuni tisulare importante.

1.3.6.2.5.1.2.Inflamaþia constituie un rãspuns de apãrare al organismului ce apare în urma unei leziuni tisulare produsã de microorganisme, agenþi fizici sau chimici.



48

Semnele clinice ale inflamaþiei: roºeaþa, tumefierea, cãldura, durerea ºi uneori,depinzând de locul ºi extinderea procesului, tulburãri ale funcþiei sunt cunoscute dincele mai vechi timpuri dar suportul acestor modificãri a putut fi descifrat doar relativrecent.

Inflamaþia are rolul de a înlãtura agenþii cauzatori de la locul leziunii, de a preveni

rãspândirea lor în organism ºi de a pregãti þesuturile atinse pentru refacere.Sunt descrise mai multe etape ale rãspunsului inflamator:-vasodilataþia ºi creºterea permeabilitãþii capilare-formarea fibrinei-migrarea fagocitelor-formarea puroiuluiVasodilataþia ºi creºterea permeabilitãþii capilare în zona afectatã asigurã

intensificarea circulaþiei sanguine ºi trecerea în þesuturi a anticorpilor, fagocitelor, afibrinogenului ca ºi înlãturarea produºilor toxici ai microroganismelor pãtrunse lanivelul acestora. Principala substanþã implicatã în inducerea acestor modificãri estehistamina care se gãseºte în multe celule dar mai ales în mastocite, bazofile ºi

trombocite. In plus mai intervin kininele, prostaglandinele, leucotrienele ºicomplementul.Vasodilataþia ºi modificarea permeabilitãþii cauzeazã înroºirea, edemul ºi creºterea

temperaturii în zona afectatã. Durerea este cauzatã de iritarea terminaþiilor nervoaselibere de cãtre numeroasele substanþe eliberate local, cel mai important rol avându-lbradikinina.

Formarea fibrinei din fibrinogenul plasmatic ce a trecut în þesuturi ca urmare amodificãrii permeabilitãþii capilare are rolul de a împiedica rãspândireamicroorganismelor care sunt prinse în reþeaua filamentelor de fibrinã.

Migrarea fagocitelor prin chemotactism este favorizatã de IL 1 ºi de factorul denecrozã al tumorilor eliberate de mononucleare. Primele care intervin sunt

macrofagele tisulare din zona lezatã ºi apoi neutrofilele. Aglomerarea neutrofileloreste urmatã de cea a monocitelor care se vor transforma apoi în macrofage caresunt mai eficiente în fagocitozã. Pentru a-ºi realiza acest rol fagocitele trebuieactivate, proces care se realizeazã sub acþiunea unor liganzi care se leagã de receptoriimembranari. Aceºti liganzi provin din degradarea proteinelor bacteriene ºi tisulare,din desfacerea componentelor complementului, din constituienþii granulelortrombocitare ºi mastocitare sau din derivaþii lipidici

Activarea leucocitelor realizatã prin intervenþia proteinelor G ºi a fosfolipazei C,a mesagerilor reprezentaþi de inozitol trifosfat ºi diacylglicerol urmatã de creºtereaCa2+ citosolic are drept urmare activarea complementului ºi eliberarea enzimelorlizozomale, a produºilor toxici ai O2 ºi a mediatorilor lipidici. Aceºti produºi distrugmicroorganismele, contribuie la activarea ºi degranularea leucocitelor ºi amastocitelor. Unii dintre ei produc contracþia musculaturii netede bronºice însoþitãde edem al mucoasei cãilor aeriene sau cresc permeabilitatea vascularã ºi afecteazãactivitatea musculaturii netede vasculare.

Formarea puroiului este consecinþa fenomenelor anterior descrise, acesta fiindun lichid vâscos format din leucocite vii sau distruse ºi alte resturi celulare. Elpoate fi drenat spre exterior, poate fi degradat treptat ºi înlãturat sau poate colectasub forma unui abces.

Inflamaþia se poate însoþi de febrã caracterizatã prin creºterea temperaturiicorporale cu rolul de a inhiba dezvoltarea microorganismelor ºi de a accelera reacþiilede apãrare. In afara febrei se produce un rãspuns sistemic numit de fazã acutãcare se caracterizeazã prin eliberarea unor proteine active (fibrinogen, componenteale complementului, inhibitori ai proteazelor, proteina C reactivã).

1.3.6.2.5.2.Mijloacele specifice de apãrare sunt constituite de mecanismeleimunologice.

1.3.6.2.5.2.1.Imunitatea este procesul prin care organismul îºi pãstreazãindividualitatea fãcând diferenþa între ceea ce îi este propriu (self) ºi ceea ce îi



49

este strãin (non self) pe care îl distruge prin intervenþia unor celule (imunocite) ºia unor molecule specifice (anticorpi).

Existã o autotoleranþã imunologicã prin care organismul îºi tolereazã elementeleproprii apãrute în timpul dezvoltãrii fetale în paralel cu sistemul imunitar.

Imunitatea se poate dobândi în mod activ sau pasiv ca rezultat al contactului cu

un antigen, pe cale naturalã sau artificialã.Imunitatea activã dobânditã natural se obþine în urma contactului cu un micro-organism împotriva cãruia va produce anticorpi ºi/sau limfocite T. Acest tip deimunitate poate dura ani sau chiar toatã viaþa.

Imunitatea pasivã dobânditã natural se obþine prin transferul de anticorpi de lamamã la fãt prin intermediul placentei sau dupã naºtere prin laptele matern. Durataacestui tip de imunitate este de doar câteva sãptãmâni sau luni.

Imunitatea activã dobânditã artificial este obþinutã prin vaccinare adicã prinadministrarea unui antigen care fãrã a fi patogen poate stimula producþia de anticorpiproprii. Vaccinurile sunt constituite din germeni vii atenuaþi prin diferite procedeesau omorîþi. Toxoizii sau anatoxinele conþin toxine bacteriene inactivate (anatoxina

tetanicã). Imunitatea obþinutã în acest fel poate dura câþiva ani sau toatã viaþa.Imunitatea pasivã dobânditã artificial se obþine prin injectarea unor anticorpigata formaþi (γ globuline).

1.3.6.2.5.2.2.Antigenul poate fi orice substanþã (proteinã, polizaharid sau chiarmolecule mici numite haptene dacã acestea sunt combinate cu molecule purtãtoaremari) pe care organismul o recunoaºte ca strãinã (non self) ºi care declanºeazãun rãspuns imun (producerea de anticorpi sau activarea imunocitelor).

Microorganismele în întregime sau numai o parte a acestora (flageli, capsule,toxine) pot constitui antigene la fel ca ºi anumite alimente sau medicamente, polenul,þesuturi, celule, produse biologice umane sau animale, insecte.

Anticorpii nu se formeazã împotriva întregului antigen ci numai a unei pãrþi a

acestuia o grupare chimicã specificã situatã la suprafaþã care constituie determinantaantigenicã sau epitopul.Antigenele de histocompatibilitate sunt molecule de membranã comune tuturor

celulelor din acelaºi organism.1.3.6.2.5.2.3.Anticorpiisunt proteine plasmatice ce aparþin grupului γ globulinelor

numite ºi imunoglobuline.IgG constituie majoritatea imunoglobulinelor din sânge. Ele neutralizeazã toxinele

bacteriene, opsonizeazã microbii, pot traversa bariera placentarã protejând fãtul ºinou nãscutul.

IgM sunt cele mai mariimunoglobuline, au o eficienþã mai mare

în distrugerea microorganismelor, darnu trec prin placentã sau prin pereþiivasculari.

IgA se gãsesc în sânge sausecreþiile mucoaselor (salivã, secreþiabronºicã, intestinalã, lapte, lacrimi)neutralizeazã toxine ºi aglutineazãbacterii ºi ciuperci asigurând protecþiamucoaselor.

IgD se gãsesc mai ales la nivelulmembranelor celulare.

IgE se gãsesc în sânge în cantitãþimici, cantitatea lor crescând în bolilealergice, parazitare. Se leagã demastocite ºi bazofile prin receptori.

Anticorpii sunt constituiþi dintr-ounitate de bazã, un tetramer cu 2 lanþuri

FIG 1.28. Alcãtuirea schematicã a unuianticorp. Zonele aminoterminale ale lanþuriloruºoare ºi grele care se combinã cu antigenelesunt reprezentate în negru



50

uºoare (L) ºi 2 grele (H). Zonele aminoterminale ale acestor lanþuri se combinã cuantigenul specific (FIG 1.28).

Legarea anticorpilor de antigene duce la formarea unor complexe imune.Capacitatea anticorpilor de a reacþiona cu antigenele specifice depinde de diversitateastructuralã determinatã genetic a capetelor aminoterminale ale lanþurilor grele ºi

uºoare.In diferite stadii ale rãspunsului imun limfocitele B stimulate ºi diferenþiate înplasmocite secretã diferite clase de imunoglobuline (IgM ºi apoi IgG) împotrivaaceluiaº antigen.

Existã anticorpi naturali prezenþi în organism fãrã o imunizare prealabilã,anticorpii (IgM) împotriva antigenelor eritrocitare A ºi B.

Este posibil sã se obþinã imunoglobuline de la un singur plasmocit cuplat cu ocelulã tumoralã cu care formeazã un hibridom. Acesta începe o clonã formatã dintr-olinie de celule descendente dintr-o singurã celulã ºi care vor forma numai anticorpimonoclonali. Aceºtia sunt folosiþi atât în scopuri experimentale cât ºi în scop diag-nostic (dozarea unor hormoni, transplante) ºi terapeutic (boli infecþioase produse

de bacterii ºi virusuri, leucemii, tumori).1.3.6.2.5.2.4.1.Rãspunsul imunologic mediat pe cale umoralã. Anticorpii suntla baza rãspunsurilor imunologice mediate pe cale umoralã. Dupã administrareaunui antigen anticorpii apar dupã câteva zile ating un maxim dupã 2-3 sãptãmâni ºiapoi scad. La o a 2-a administrare a aceluiaº antigen creºterea anticorpilor este mai

rapidã ºi are o duratã mai lungãdatoritã limfocitelor B cu memorie(rãspuns anamnestic).

Antigenele ajunse în organismsunt preluate de monocite ºimacrofage prelucrate ºi apoi

prezentate limfocitelor B. Acest lucrunu este însã suficient, pentru a in-duce eliberarea anticorpilor fiindnecesar un stimul suplimentarfurnizat de LT helper ºi demacrofagele care au venit în contactcu antigenele prin intermediul IL 2.In urma acestui stimul suplimentarLB prolifereazã ºi se transformã înplasmocite sau devin LB cu memoriecare pot rãspunde mai rapid în cazulreapariþiei aceluiaº antigen (FIG 1.29)

Fiecare antigen activeazã numaicelulele B predeterminate pentru asecreta anticorpi specifici acelui an-tigen pentru cã posedã anticorpi desuprafaþã care au rolul de receptori.Existã milioane de configuraþiimoleculare diferite capabile sã

reacþioneze cu un mare numãr de posibile antigene sau combinaþii ale acestora,organismul putând recunoaºte cam 1 milion de epitopi sau determinanþi antigenici.

Anticorpii pot ataca antigenele direct sau indirect. Atacul directare loc prin distrugerea microorganismelor, aglutinarea lor sau precipitareatoxinelor. Opsonizarea sau neutralizarea toxinelor favorizeazã fagocitoza.

Atacul indirect se realizeazã prin activarea complementului mai ales prinintervenþia IgM ºi IgG.

FIG.1.29. Rolul limfocitelor B



51

Activarea limfocitelor de cãtre antigene induce ºi formarea LT supresoarecare controleazã producþia de anticorpi împiedicând proliferarea LT helper ºitransformarea LB.

Mecanismele umorale sunt implicate în reacþiile alergice.Alergia este o reacþie exageratã la un stimul antigenic la reîntâlnirea cu acesta.

Pãtrunderea antigenelor se face de obicei pe cale respiratorie sau digestivã ºi esteurmatã de producerea unui numãr exagerat de IgE care se leagã de mastocite ºibazofile inducând eliberarea de substanþe active (mai ales histaminã ºi leucotriene).Alergia se mai poate dezvolta ºi în cazul în care LT supresoare care inhibã producereaIgE sunt ineficiente. Hipersensibilitatea poate fi imediatã ºi tardivã.

Hipersensibilitatea imediatã (anafilaxia) este dependentã de IgE ºi poate fi extremde gravã (ºocul anafilactic) putând duce la moarte prin scãderea marcatã a presiuniiarteriale ºi tulburãri respiratorii datoritã bronhoconstricþiei.

Hipersensibilitatea întârziatã (de tip tuberculinic) apare la 48-72 ore sub formãde induraþie ºi edem în care sunt implicate limfocitele T.

FIG.1.30. Rolul limfocitelor T

1.3.6.2.5.2.4.2.Rãspunsul imunologic mediat pe cale celularã. Imunitatea celularãare la bazã intervenþia LT sensibilizate în prealabil prin contactul cu macrofagelecare au preluat ºi prelucrat antigenele pe care le vor prezenta limfocitelor împreunãcu antigenele proprii aparþinând sistemului HLA. Macrofagele mai participã la acestproces ºi prin secreþia de IL 1 ºi interferon care stimuleazã diferenþierea diferitelortipuri de LT (FIG 1.30).

Recunoaºterea imunologicã a ceea ce este propriu sau strãin necesitã ca LT sãinteracþioneze cu molecule specifice aflate pe suprafaþa celulelor ºi care sunt produsede gene aflate pe cromozomul 6 constituind complexul major de histocompatibilitatesau HLA.

Moleculele specifice sunt clasificate în 2 clase. Cele aparþinând clasei I se gãsesc

pe toate celulele nucleate, în timp ce acelea aparþinând clasei II se gãsesc numai peanumite celule (celulele progenitoare hematopoietice, limfocitele B, celulelesistemului monocito-macrofagic, limfocitele T activate). Limfokinele ºi interferonulproduse de LT cresc numãrul moleculelor de clasa II.

Moleculele de clasa I sunt implicate în sensibilizarea LT citotoxice faþã deantigenele virale sau celulare care apar pe suprafaþa celulelor infectate cu virusuri.



52

In producerea anticorpilor ca ºi în iniþierea rãspunsurilor celulare LT helpertrebuie sã recunoascã fragmentele imunogenice ale antigenelor împreunã cumoleculele de clasa II de pe suprafaþa macrofagelor sau a LB.

Autoimunitatea se referã la dereglarea capacitãþii de a recunoaºte ceea ce estepropriu ºi producerea unor autoanticorpi împotriva unor autoantigene.

Pierderea autotoleranþei este posibilã în mai multe situaþii:-substanþele potenþial autoantigenice existente în organism ºi tolerate în cantitãþimici cresc mult depãºind limita autotoleranþei

-apariþia unor reacþii încruciºate datoritã legãturilor între structurile antigeniceproprii ºi cele strãine, anticorpii reacþionând ºi împotriva structurilor proprii

-modificarea unor molecule neimunogene proprii care nu mai pot fi recunoscutede sistemul imunologic

-anomalii ale sistemului imunitar mai ales la nivelul celulelor imunocompetente.Pierderea autotoleranþei permite apariþia unor boli denumite autoimune

(miastenia gravis, oftalmia simpaticã, artrita reumatoidã, tiroidita Hashimoto).Sindromul de imunodeficienþã dobânditã (SIDA sau AIDS) se produce datoritã

intervenþiei unui virus limfotrop (HIV sau HTLV-III) care suprimã capacitatea de apãrareimunologicã prin inhibarea activitãþii LT helper. Scãderea rezistenþei organismuluiface ca acesta sã fie susceptibil la infecþii cu germeni oportuniºti ºi la acþiuneaoncogenã a virusurilor.

LT citotoxice ºi macrofagele realizeazã ºi o adevãratã supraveghereimunologicã prin care recunosc ºi distrug celulele care au suferit o transformarecanceroasã ºi au exprimat pe suprafaþa lor antigene tumorale specifice.

Demonstrarea existenþei unor anticorpi antireceptor (anti β receptor) sauantihormon (anti insulinã) ca ºi producerea unor anticorpi blocanþi sau stimulatoriai receptorilor oferã posibilitãþi terapeutice noi în unele afecþiuni în care sunt afectatemecanismele comunicãrii intercelulare.

1.3.6.3.Trombocitele

Trombociteleprovin din megacariocite sunt într-un numãr de 150000-300000/mm3 ºi au 2-3 µm diametru.Pe suprafaþa lor existã glicoproteine cu rol de receptori (GP ) pentru diferite substanþe, cele mai

importante fiind GP IIb IIIa (receptor pentru fibrinogen) ºi GP Ib (receptor pentru factorul von Willebrand) înlipsa cãrora se produc tulburãri ale hemostazei

Scãderea numãrului de trombocite sub 20000/mm3 produce sângerãri spontaneGranulele trombocitare conþin numeroase substanþe care le influenþeazã activitatea atunci când sunt

eliberate (ADP, serotonina, tromboglobulina, factori de coagulare, trombospondina, fibronectina)Principalul rol al trombocitelor este în hemostazãActivitatea trombocitelor în hemostazã se desfãºoarã în mai multe faze : aderare, activare, eliberare,

stabilizarea agregatelorUn rol important în activarea trombocitelor îl au ADP ºi produºii de oxidare ai acidului arahidonic

(TxA2 ºi PAF)Comportamentul plachetar poate fi influenþat prin consumul de acizi graºi polinesaturaþi, administrarea

de aspirinã în doze mici, evitarea fumatului ºi a consumului exagerat de grãsimi.

1.3.6.3.1.Caracteristici morfofuncþionale Trombocitele sau plachetele sanguinesunt cele mai mici elemente figurate ale sângelui (2-3 µm) care provin dintr-o celulã

de mari dimensiuni numitã megacariocit. Aceasta îºi are origina tot în celulele tulpinãomnipotente care ajunse la maturitate expulzeazã de la nivelul citoplasmei devenitãgranularã câteva mii de trombocite.

Trombocitele mature au forma unui disc biconvex cu o structurã complexã încare existã o zonã perifericã hialomerul ºi una centralã bogatã în granule-granulomerul(FIG 1.31).



53

Membrana trombocitelor prezintã numeroase invaginaþii care se continuã cuun sistem canalicular deschis care serveºte preluãrii Ca2+ ºi eliberarea produºilorintracelulari.

Existã de asemenea un sistem tubular dens constituit dintr-un reticulendoplasmatic neted care nu comunicã cu exteriorul dar se întrepãtrunde cu sistemulcanalicular deschis. Cele 2 sisteme tubulare constituie suportul reglãrii miºcãrilorCa2+ foarte importante pentru activarea trombocitelor.

La suprafaþa trombocitelor existã receptori specifici pentru diferite substanþe(colagen, ADP, serotoninã, factorul von Willebrand). Aceºti receptori sunt de naturãglicoproteicã (GP) ºi sunt de mai multe tipuri GP I,II,III,IV cu subfracþiunile a ºi b.

In jurul trombocitelor se gãsesc adsorbiþi numeroºi componenþi plasmatici careparticipã la coagulare.

Chiar sub membranã existã un sistem microtubular circumferenþial format dintr-oproteinã (tubulina) care serveºte ca citoschelet. Menþinerea formei discoidale a

trombocitelor este datoratã pe de o parte reþelei de microtubuli iar pe de alta prezenþeiunor proteine contractile (actinã, miozinã, tropomiozina). Stabilizarea saudestabilizarea filamentelor de actinã este importantã pentru activarea trombocitelor.

La trombocitele nestimulate scheletul membranar cãptuºeºte interiorul mebraneide care este legat. In timpul activãrii reversibile el rãmâne intact, dar ulterior caurmare a acþiunii unei proteaze Ca2+dependente scheletul se rupe ceea ce duce lamodificãri ireversibile.

Trombocitele poseã numeroase organite (corpi denºi, granule α, mitocondrii,lizozomi).

Corpii denºi conþin Ca2+, ADP, serotonina.Granulele a conþin proteine specifice (β tromboglobulina), factori de creºtere

plachetari, proteine plasmatice, trombospondina, fibronectina.Trombospondina se leagã de receptorul GP IIb IIIa ºi de fibrinogen în cazul

stimulãrii plachetare indusã de trombinã ºi ADP permiþând coeziunea acestora.Trombospondina este sintetizatã ºi în alte celule (fibroblaºti, monocite, celuleendoteliale) favorizând adeziunea lor de matricea extracelularã.

Lipsa GP IIb IIIa duce la apariþia unei boli denumitã trombastenia Glanzmanncaracterizatã prin imposibilitatea agregãrii trombocitare cu tulburãri ale hemostazei.

Fibronectina care se gãseºte ºi în plasmã este o proteinã cu proprietãþi adeziveºi prin legarea sa de fibrinã sub influenþa F XIII are rol în promovarea agregãriiplachetare sub influenþa trombinei. Favorizeazã de asemenea fagocitoza acþionândca o opsoninã ºi ajutã la vindecarea rãnilor inducând migrarea fibroblaºtilor sprelocul lezat.

Durata vieþii trombocitelor este de 9-11 zile, 10-15% se distrug în procesul dehemostazã ºi menþinerea integritãþii vasculare iar restul se distrug în ficat, plãmâniºi splinã.

Numãrul trombocitelor este 150000-300000/mm3 din care cam 2/3 se gãsesc însânge iar restul în diferite organe.

FIG 1.31. Structura trombocitului



54

Scãderea numãrului de trombocite trombocitopenia este menþionatã în condiþiifiziologice (graviditate, ciclul menstrual sau la nou nãscut) sau în cursul unor afecþiuni(neoplazii, intoxicaþii, iradieri). Scãderea sub 20000/mm3 produce sângerãri spontanedeoarece chiar la un stres minimal la nivel capilar se produc adevãrate gãuri carenemaiputând fi astupate permit scurgerea sângelui ºi apariþia de peteºii.

Creºterile fiziologice apar în cursul digestiei, efortului sau la altitudine iar creºterilepatologice sau trombocitemiile în unele boli infecþioase sau în sindroamele mioproliferative.Tulburãrile funcþiilor trombocitare produc aºa numitele trombocitopatii

(constituþionale sau dobândite) ce duc la apariþia de hemoragii la nivelul micilorvase manifeste la nivelul pielii prin purpurã.

Reglarea producerii trombocitelor este mai puþin cunoscutã fiind sub influenþaunor factori umorali (trombopoietina, IL 3, MK-FSC ºi GM-FSC)

Rolurile trombocitelor sunt numeroase datoritã intervenþiei lor într-o serie deprocese fiziologice. Principalul rol este în hemostazã prin formarea dopului hemo-static ºi prin punerea în libertate a unor substanþe care accelereazã coagularea.

In afara acestui rol trombocitele mai intervin în :

-protejarea pereþilor vasculari ºi menþinerea permeabilitãþii vaselor-transportul unor substanþe vasoactive (serotoninã, catecolamine)-procesele inflamatorii ºi reacþiile imunologice1.3.6.3.2.Rolul trombocitelor în hemostazã.Suprafaþa internã a vaselor este formatã dintr-un strat de celule endoteliale

aºezate pe o membranã bazalã înconjuratã de þesutul conjunctiv bogat în fibrede colagen. Aceastã suprafaþã internã asigurã lipsa adezivitãþii pentru celulelesanguine circulante prevenind astfel coagularea sângelui deºi chiar la nivelulendoteliului normal se pot produce, cu totul izolat, mici coaguli.

In cazul unor leziuni ale pereþilor vasculari induse de cele mai variate cauze(traumatisme, catecolamine, endotoxine, complexe imune, hipercolesterolemie,kinine, modificarea condiþiilor hemodinamice însoþite de creºterea stresului deforfecare) adezivitatea creºte datoritã expunerii fibrelor de colagen ºi aelectronegativitãþii zonei lezate. Cele care aderã primele sunt trombocitele care au oafinitate deosebitã pentru aceste zone (FIG 1.32).

Activitatea trombocitelor în procesul hemostazei se desfãºoarã în mai multe faze:-aderarea la locul lezat necesitã prezenþa factorului von Willebrand (FvW) produs

FIG 1.32. Rolul trombocitelor înhemostazã

ADERARE ADERARE

ACTIVARE

ELIBERARE

ACTIVARE

ELIBERARE

ADP, FvW , produsii ac. arahidonic, PAF, fibrinogen,amine

vasoactive, factori plachetari, trom bospondina, tromboglobulina

ADP, FvW , produsii ac. arahidonic, PAF, fibrinogen,amine

vasoactive, factori plachetari, trom bospondina, tromboglobulina

AGREGARE REVERSIBILA AGREGARE REVERSIBILA

AGREGARE IREVERSIBILA AGREGARE IREVERSIBILA

CHEAG ALBCHEAG ALB

CONSOLIDAREA CHEAGULUICONSOLIDAREA CHEAGULUI

ADP, GP IIb IIIa, fibrinogen,

fibrina, trombospondina

ADP, GP IIb IIIa, fibrinogen,

fibrina, trombospondina

FvW , GP IbFvW , GP Ib



55

de celulele endoteliale ºi care circulã în plasmã legat de F VIII. El face parte dingrupul proteinelor de adeziune dar ºi din grupul proteinelor de fazã acutã ce apar încursul proceselor inflamatorii. FvW este preluat de receptorii membranari trombocitarireprezentaþi de GP Ib. Lipsa lui sau a GP Ib împiedicã adeziunea plachetarã ceea ceduce la o tendinþã de sângerare severã.

-activarea trombocitelor dupã aderare este urmatã de creºterea masei acestora,modificarea formei lor (devin mai sferice), reorganizarea fosfolipidelor membranare,modificãri citoscheletale, activarea proteinelor contractile. In activarea trombocitelorun rol important îl joacã ADP ºi produºii de oxidare ai acidului arahidonic eliberaþichiar de trombocite alãturi de alþi factori în cadrul reacþiei de eliberare.

-reacþia de eliberare duce la expulzarea conþinutului diferitelor granuletrombocitare prin intermediul sistemului canalicular deschis. Se elibereazã astfel oserie de substanþe (ADP, IgG, fibrinogen, FvW, FV, tromboglobulina, trombospondina,factori plachetari, factori de creºtere, serotoninã) ce acþioneazã asupra trombocitelorºi asupra vaselor intervenind în coagulare, atrag leucocitele ºi influenþeazã activitateacelulelor musculare netede.

Mecanismul acþiunii acestor factori dupã legarea de receptorii membranari, maiales a ADP ºi a produºilor de oxidare ai acidului arahidonic, implicã participareaproteinelor G, a fosfolipazei C, a diacylglicerolului ºi a inozitol trifosfatului ºi creºtereaCa2+ intracelular. Ca2+activeazã proteinele contractile ºi influenþeazã reorientarea proteinelorcitoscheletale care favorizeazã modificarea formei, contracþia lor ºi eliberareasubstanþelor. In plus Ca2+ activeazã o proteazã (calpaina) care activeazã fosfolipaza A 2.

Aceasta elibereazã acidul arahidonic de la nivelul fosfolipidelor membranarecare se oxideazã urmând calea lipooxigenazei cu formarea de leucotriene (LT) saucalea ciclooxigenazei cu formarea tromboxanului A2 (TxA2) care are efecte agreganteºi vasoconstrictoare (FIG 1.33). Acþiunea tromboxanului este combãtutã deprostaciclina (PGI2) produsã de celulele endoteliale care acþioneazã prin creºterea

nivelului AMPc urmatã de reducerea nivelului Ca2+ citosolic.Tot sub influenþa fosfolipazei A 2 se formeazã un alt autacoid fosfolipidic numitfactorul activator plachetar (PAF). Acesta se produce nu numai în trombocite ci ºi înalte celule (leucocite, megacariocite, celulele endoteliale). Pe lângã stimulareaactivitãþii plachetelor ºi a neutrofilelor, a monocitelor/macrofagelor, PAF acþioneazãºi asupra endoteliului vascular (creºte permeabilitatea, favorizeazã formarea detrombi plachetari ºi aterogeneza).

-Formarea ºi stabilizarea agregatelor se realizeazã sub influenþa colagenului ºia micilor cantitãþi de fibrinã formate în urma leziunilor vasculare. Aceste substanþealãturi de ADP ºi de TxA2 induc exprimarea receptorilor pentru fibrinogen reprezentaþi

FIG. 1.33. Produºii proveniþi din metabolismul fosfolipidelor ºi a acidului arahidonic

FOSFOLIPIDEFOSFOLIPIDE

fosfolipaza A2

ACID ARAHIDONIC ACID ARAHIDONIC

ciclooxigenaza

PROSTAGLANDINEPROSTAGLANDINE

LIZOPAFLIZOPAF

lipooxigenaza

LEUCOTRIENELEUCOTRIENE PAFPAF

PGI2

PGI2 TxA 2

TxA 2 LT A 4B4C4D4E4

LT A 4 B4 C4 D4 E4



56

de GP IIb IIIa favorizând agregarea trombocitelor reversibilã în prima fazã. Agregareadevine ireversibilã prin intervenþia trombospondinei care se leagã de fibrinogen ºide GP IV. La acest proces de stabilizare a agregatelor un rol imortant îl are ºi ADPcare eliberat sub influenþa colagenului ºi trombinei se leagã de receptori specificiajutând interacþiunea dintre fibrinogen ºi GP IIb IIIa.

Existã o interdependenþã între agregarea plachetarã ºi coagulare. Factoriiplachetari fosfolipidici accelereazã coagularea prin interrelaþia cu FVIII, FIX, FV ºiFX. Cantitãþile mici de fibrinã formate cuprind trombocitele ºi activeazã FXIII ceea ceexplicã modul în care coagularea începe în jurul agregatelor plachetare.

Activitatea plachetarã în zonele lezate este influenþatã ºi de eritrocite sau leucocitecare pot elibera substanþe ce cresc tendinþa de aderare ºi agregare mai ales în locurilecu circulaþie turbulentã.

Influenþarea comportamentului plachetar are importanþã pentru prevenirea unortulburãri circulatorii cauzate de trombocite. Consumul de acizi graºi polinesaturaþi(ulei de peºte) reduce eliberarea acidului arahidonic din fosfolipidele membranare,aspirina în doze mici inhibã ciclooxigenaza reducând formarea TxA2. Gingkolideleextrase dintr-o plantã inhibã acþiunea PAF prin împiedicarea mobilizãrii Ca2+. Inschimb fumatul ºi regimul alimentar bogat în grãsimi animale ca ºi lipsa activitãþiifizice favorizeazã creºterea adezivitãþii ºi formarea agregatelor plachetare.

1.3.7.Hemostaza. Coagularea ºi fibrinoliza.

Hemostazaconstituie ansamblul proceselor fiziologice care ca efecte prevenirea ºi oprirea sângerãrilor.Coagularea sângelui se produce ca urmare a transformãrii fibrinogenului în fibrinã prin acþiunea a 12

factori de coagulare ce acþioneazã în cascadã.Factorii coagulanþi sunt urmãtorii:I fibrinogenul VIII antihemofilic AII protrombina IX antihemofilic B

III tromboplastina tisularã X Stuart-ProwerIV Ca2+ XI antihemofilic CV proaccelerina XII HagemanVII proconvertina XIII stabilizatorul fibrineiFactorii dependenþi de vitamina K sunt F II, VII, IX ºi XCoagularea se desfãºoarã în 3 faze: formarea tromboplastinei, formarea trombinei ºi formarea fibrinei.Coagularea este iniþiatã prin 2 mecanisme: intrinsec la care participã factorii IV, VIII, IX, XI ºi XII ºi

extrinsec la care paarticipã factorii III,IV ºi VII.Trombina este factorul cheie al coagulãrii care transformã fibrinogenul în fibrinã ºi participã la

activarea factorilor V,VIII,XI ºi XIII.Factorii anticoagulanþi fiziologici (endogeni) sunt heparina ºi cofactorul sãu antitrombina III, proteinele

vitamina K dependente C ºi S

Factorii anticoagulanþi exogeni (nefiziologici) sunt derivaþii cumarinici (antivitamine K), oxalaþii, citraþii,EDTA, hirudina, veninurile unor ºerpiFibrinolizaeste procesul prin care fibrina insolubilã este transformatã în 4 polipeptide E, D, X, Y. Este catalizat

de plasminã enzimã provenitã din plasminogen sub acþiunea unor activatori proveniþi din endoteliul vascularInhibitorii fibrinolizei sunt reprezentaþi de α2 antiplasmina,α2 macroglobulina ºi inhibitorul activatorului

plasminogenuluiDezechilibrul dintre factorii coagulanþi ºi fibrinolizã duce la apariþia trombozei arteriale sau venoase

cu posibilitatea producerii de emboliiAlterarea hemostazei prin implicarea unor factori coagulanþi, vasculari sau trombocitari produce

sindromul hemoragipar.

1.3.7.1.Hemostaza constituie ansamblul fenomenelor fiziologice care au ca efecteprevenirea ºi oprirea sângerãrilor contribuind ºi la refacerea integritãþii þesuturilorlezate. In hemostazã intervin factori vasculari, trombocitele, factorii de coagulare ºicei anticoagulanþi, fibrinoliza.

Aceºti factori aflaþi în echilibru sunt implicaþi în mai multe procese:-contracþia ºi retracþia vaselor sanguine lezate sub acþiunea unor substanþe

active eliberate local (serotonina) sau prin acþiunea reflexã iniþiatã de agentul care aprodus leziunea



57

-aderarea ºi agregarea trombocitelor ºi formarea cheagului alb care acþioneazãca un dop hemostatic

-coagularea plasmei în jurul acestui dop cu formarea cheagului roºu care conþineeritrocite urmatã de retracþia cheagului

-fibrinoliza ºi vindecarea leziunii

Echilibrul dintre procesele de coagulare ºi fibrinolizã stã la baza menþineriifluiditãþii sângelui, a permeabilitãþii vaselor împiedicând obstrucþia acestora prindepuneri de fibrinã.

1.3.7.2.Coagularea sângelui constã în transformarea fibrinogenului plasmatic în fibrinã sub influenþa factorilor coagulanþi activaþi. Activarea lor se face treptat încascadã printr-un proces de amplificare enzimaticã proteoliticã.

1.3.7.2.1.Factorii coagulanþi sunt în majoritatea lor de naturã proteicã(glicoproteine aparþinând grupului globulinelor) ce se sintetizeazã în ficat. Unii dintreaceºti factori (F II, VII, IX, X) necesitã pentru sintezã vitamina K constituind grupulde factori vitamina K-dependent.

Existã 12 factori de coagulare numerotaþi cu cifre romane de la I la XIII, factorul VI

fiind exclus neavând o individualitate proprie. Fiecare din aceºti factori poartã ºi altedenumiri.F I este fibrinogenul, glicoproteinã de naturã globulinicã ce se formeazã în ficatF II, protrombina se formeazã în ficat ºi este precursorul trombinei. Este o

glicoproteicã. de naturã globulinicã.F III tromboplastina tisularã sau trombokinaza este un complex fosfo-lipido-

proteic ce se gãseºte în toate þesuturile în special în creier ºi plãmâni.F IV este reprezentat de Ca2+ el intervenind aproape în toate fazele coagulãrii.F V proaccelerina sau globulina acceleratoare se formeazã în ficat, este o

glicoproteinã. Ea se gãseºte numai în plasma proaspãtã dispãrând prin coagulare.F VII proconvertina sau cotromboplastina se formeazã în ficat ºi este o

glicoproteinã de naturã globulinicã.F VIII este factorul antihemofilic A. El constituie un complex format din F VIIIc(componenta coagulantã) ºi factorul von Willebrand (F vW) o glicoproteinã sintetizatã în celulele endoteliale ºi megacariocite fiind prezentã în trombocite. Lipsa F VIIIcproduce o boalã transmisã ereditar denumitã hemofilia A ce se caracterizeazã prinhemoragii prelungite la cele mai mici traumatisme.

F IX, factorul antihemofilic B sau componentul tromboplastinic al plasmei seformeazã în ficat ºi este o glicoproteinã de naturã globulinicã. Lipsa lui producehemofilia B boalã cu simptome asemãnãtoare hemofiliei A.

F X sau Stuart-Prower se formeazã în ficat fiind de naturã globulinicã. Este unfactor important în formarea complexului convertor al protrombinei (protrombinaza)

care intervine în transformarea protrombinei în trombinã.F XI antecedentul tromboplastinic al plasmei sau factorul antihemofilic C este oglobulinã care este legatã de kininogenul cu greutate molecularã mare care are rol în activarea F XI.

F XII factorul de contact sau Hageman este de naturã globulinicã ºi se activeazãprin contactul cu suprafeþe strãine în prezenþa kalicreinei iniþiind mecanismulintrinsec al coagulãrii dar ºi activarea sistemului fibrinolitic. Participã alãturi de alþifactori la activarea kalicreinei care va duce la formarea kininelor din kininogeni.

F XIII sau factorul stabilizator al fibrinei sau Laki-Lorand este o globulinãsintetizatã în ficat ce intervine în transformarea fibrinei solubile în forma stabilãinsolubilã. Acþioneazã ºi asupra colagenului ºi fibronectinei.

1.3.7.2.2.Mecanismul coagulãrii.In procesul coagulãrii existã 3 faze:-formarea tromboplastinei prin dezvoltarea unei activitãþi tromboplastinice sau

trombokinazice, fazã denumitã ºi precoagulare-formarea trombinei-formarea fibrinei



58

Procesul poate fi iniþiat pe 2 cãi: una care necesitã prezenþa unor factori decoagulare intrinseci sau plasmatici ºi alta mai rapidã care necesitã prezenþa unorfactori extrinseci de naturã tisularã (FIG 1.34.).

Mecanismul intrinsec este declanºat prin expunerea plasmei la suprafeþe strãine încãrcate negativ. Aceasta va duce la activarea F XII prin intervenþia kalicreinei. FXIIa în prezenþa kininogenului cu greutate molecularã mare actioneazã asupra F XIpe care îl activeazã. F XIa activeazã la rându-i F IX.

FIXa împreunã cu F VIII ºi cu factorul 3 plachetar în prezenþa Ca2+ formeazãcomplexul activator intrinsec al F X.

Mecanismul extrinsec este iniþiat de tromboplastina tisularã (F III) provenitã dinþesuturile distruse ca urmare a leziunilor. Aceasta împreunã cu FVIIa prin intervenþiaF XIIa, IXa ºi Xa în prezenþa Ca2+ formeazã un complex activator extrinsec al F X.

Intre cele 2 mecanisme existã deci o interrelaþie realizatã prin intervenþia FVIIcare participã ºi la activarea F IX. In plus F XIIa,IXa ºi Xa în prezenþa fosfolipidelor ºia Ca2+ activeazã F VII.

F Xa împreunã cu F V ºi cu fosfolipidele eliberate de trombocite ºi þesuturi înprezenþa Ca2+ formeazã un complex cu acþiune tromboplastinicã sau protrombinazicãce va induce transformarea protrombinei în trombinã.

Trombina generatã pe cale extrinsecã, deºi în cantitãþi mici, are rol în iniþiereacoagulãrii. Ea acþioneazã ºi asupra trombocitelor favorizând agregarea ºi activarea acestora.

Formarea trombinei pe cale intrinsecã, ajutatã de factorii plachetari, menþineprocesul coagulãrii prin transformarea unor mari cantitãþi de fibrinogen în fibrinã.

Trombina care este o enzimã proteoliticã asemãnãtoare tripsinei acþioneazã asuprafibrinogenului ajutând la polimerizarea acestuia în fibre insolubile, proces favorizatde FXIIIa în prezenþa Ca2+.

Formarea trombinei este un moment deosebit de important în procesul coagulãriinu numai datoritã acþiunii directe asupra fibrinogenului, ci ºi datoritã activãriifactorilor V, VIII,XI ºi XIII.

Formarea filamentelor de fibrinã organizate într-o reþea în care sunt prinse ºieritrocitele ajuta la transformarea cheagului alb format din trombocite în cheag roºu,mult mai rezistent, care acþioneazã ca un adevãrat dop hemostatic.

Structurarea cheagului prin micºorarea spaþiului dintre filamente ºi concentrareagelului vor duce în aprox 1 orã la diminuarea sa în volum cam cu 15% constituindfenomenul de sinerezã. Urmeazã retracþia cheagului prin care acesta îºi reduce volumulla doar 1/6 din cel iniþial prin expulzia serului devenind mult mai dens. Retracþia serealizeazã prin intervenþia trombocitelor care îºi modificã forma prin intervenþia activãa proteinelor contractile cu efecte asupra filamentelor de fibrinã de care trombocitelesunt ataºate. In cazul unui deficit trombocitar cheagul este slab ºi friabil.

1.3.7.2.3.Factorii anticoagulanþi se pot gãsi în organism în condiþii fiziologicesau pot avea surse exogene. Dintre factorii endogeni care acþioneazã în condiþiifiziologice amintim:

Heparina substanþã mucopolizaharidicã secretatã de mastocite ºi depozitatãmai ales în ficat ºi plãmâni. Acþiunile sale directe antitrombinicã ºi antitrombo-plastinicã sau indirecte prin FV ºi VIII sunt imediate ºi intense, dar de scurtã duratã.Protamina este substanþa cu acþiune antiheparinicã specificã. Existã pe suprafaþaendoteliului vascular proteoglicani heparinoizi cu acþiuni anticoagulante asemãnãtoare.

Pentru a-ºi manifesta acþiunea anticoagulantã heparina necesitã prezenþa unuicofactor plasmatic reprezentat de antitrombina III. Aceasta este o globulinã careneutralizeazã activitatea trombinei, ca ºi a altor factori coagulanþi F VIII, IX, X, XI ºi XII.

Activitatea antitrombinicã a plasmei nu se realizeazã numai prin intermediulantitrombinei III ci ºi prin fixarea trombinei de filamentele de fibrinã, prin acþiuneaunor peptide provenite din ruperea protrombinei, fibrinogenului ºi fibrinei, ca ºiprin acþiunea unor imunoglobuline antritrombinice sau a α2 macroglobulinei.

Proteina C aparþine grupului de proteine dependent de vitamina K sintetizate înficat care influenþeazã coagularea prin neutralizarea F V ºi VIII intervenind ºi însistemul fibrinolitic prin inactivarea inhibitorului tisular al plasminogenului.



59

Acþiunea sa necesitã prezenþa unui cofactor plasmatic vitamina K dependentproteina S sintetizatã tot în ficat care amplificã rolul anticoagulant al proteinei C.

In condiþii patologice pot sã aparã antifactori sau inhibitori ai coagulãrii caresunt de fapt anticorpi cu acþiune specificã împotriva unor factori ai coagulãrii.

Factorii anticoagulanþi exogeni pot fi de naturã foarte diferitã.Derivaþii cumarinici sunt niºte antivitamine K ce acþioneazã numai in vivo la

nivelul ficatului blocând formarea F II, VII, IX ºi X prin care împiedicã coagularea.Hirudina extrasã din saliva lipitorilor ca ºi veninurile unor ºerpi au acþiuni

antitrombinice marcate.Suprafeþele netede, frigul sau agitarea mecanicã au efecte anticoagulante.1.3.7.3.Fibrinoliza este procesul prin care fibrina insolubilã formatã în timpul

coagulãrii este descompusã. Este catalizatã de o enzimã proteoliticã plasmina careare capacitatea de a degrada fibrinogenul, fibrina ca ºi F V ºi VIII. Ea provine dintr-unprecursor inactiv de naturã globulinicã, plasminogenul, sub acþiunea unor activatoriaflaþi în echilibru cu alte substanþe cu acþiune inhibitoare.

Produºii de fibrinolizã sunt 4 polipeptide (E, D, X, Y) care inhibã polimerizareamonomerilor de fibrinã cu care formeazã complexe. Polipeptidele X ºi Y acþioneazãprecoce în timp ce polipeptidele D ºi E acþioneazã tardiv. Polipeptidul E în afaraacþiunii sale antitrombinice, inhibã ºi agregarea trombocitelor indusã de ADP.

Fibrinoliza are rol ºi în reparaþia tisularã, matricea rezultatã în urma procesuluiajutând la formarea þesutului conjunctiv, proliferarea fibroblaºtilor ºi dezvoltareavaselor sanguine.

FIG.1.34. Mecanismul coagulãrii sângelui

M ECAN ISM

INTRINSEC

M ECANISM

INTRINSEC

suprafe þe strãine

XIIXII

M ECANISM

EXTRINSEC

M ECAN ISM

EXTRINSEC

kinine kininogeni

kalicreina

XIIaXIIa

XIXI XIaXIa

IXIX IXaIXa

VIII VIII

IV (Ca2+)IV (Ca2+

)

COM PLEX ACTIVATOR

INTRINSEC AL F X

COM PLEX ACTIVATOR

INTRINSEC AL F X

VII VII VIIa VIIa VIIa VIIa VII VII

IV (Ca2*)IV (Ca2*)

IIIIII

leziune tisularã

COM PLEX ACTIVATOR

EXTRINSEC AL F X

COM PLEX ACTIVATOR

EXTRINSEC AL F X

XX

trom bocite Xa

fosfolipide

IV (Ca2+) V

þesuturi

COM PLEXUL CONVERTOR AL PROTROM BINEI

(protrom binaza)

protrombina trom binatrom bina

fibrinogen fibrina

fibrina solubilã

fibrina insolubilãXIIIaXIIIa XIIIXIII

IV (Ca2+)IV (Ca2+)

FIG. 1.34. Mecanismulcoagulãrii sângelui



60

Activatorii plasminogenului sunt prezenþi în þesuturi, sânge sau urinã.Activatorul tisular este sintetizat de celulele endoteliale vasculare de unde este eliberat

sub influenþa unor stimuli (anoxie, stazã, acidozã, catecolamine, vasopresinã, trombina)Activatorul urinar este activat sub acþiunea plasminei sau a kalicreinei.Existã ºi activatori exogeni cum este streptokinaza produsã de streptococul

hemolitic folositã în practica medicalã pentru lizarea trombilor vasculari.Inhibitorii fibrinolizei sunt reprezentaþi de substanþele cu acþiune inhibitoareasupra proteinazelor.

Substanþele cu acþiune antiplasminicã sunt α2 antiplasmina, o glicopoteinasintetizatã în ficat cu acþiune rapidã ºi α2 macroglobulina cu acþiune mai lentã.

Antiactivatorii sunt substanþe care blocheazã formarea plasminei. Inhibitorulactivatorului plasminogenului este o glicoptroteinã de naturã globulinicã sintetizatã în celulele endoteliale ºi hepatocite care este apoi preluatã de trombocite care o potelibera sub influenþa unor factori printre care trombina, IL 1, endotoxine, factori decreºtere sau proteina C.

In terapeuticã se folosesc diferite substanþe cu rol inhibitor prin afinitatea pentru

locurile de fixare ale plasminogenului:-substanþe de naturã polipeptidicã extrase din glandele salivare de bovine cum esteaprotinina (Trasylor) cu acþiune de neutralizare a proteazelor (plasmina, tripsina, kalicreina)

-substanþe chimice de tipul acidului epsilon amino caproic (EACA) sau aciduluitranexamic

In mod normal activitatea fibrinoliticã este localizatã doar în vecinãtatea cheaguluide fibrinã deoarece α2 antiplasmina ºi inhibitorii activatorului plasminogenului împiedicã diseminarea fibrinolizei.

Modificarea activitãþii fibrinolitice apare în unele condiþii fiziologice (efort fizicintens, stres, staza venoasã), sub influenþa unor hormoni (androgeni, estrogeni,steroizi) sau într-o serie de afecþiuni (eclampsie, tumori maligne, embolia pulmonarã,

ciroza alcoolicã sau complicaþii postoperatorii).Formarea coagulilor intravasculari este consecinþa unui dezechilibru întrecoagulare ºi fibrinolizã.

Tromboza venoasã se produce ca urmare a unor leziuni ale pereþilor venelorproduse de diferite cauze (varice, traumatisme, infecþii) asociate cu staza princompresie venoasã, imobilizare, reducerea debitului cardiac. Vârsta, obezitatea,intervenþiile chirurgicale, stãrile obstetricale sau alte afecþiuni (neoplasme,cardiopatii, infecþii) constituie factori predispozanþi.

Mobilizarea unui tromb venos poate produce embolie pulmonarã cu consecinþegrave datoritã reflexelor cardiocirculatorii inhibitoare.

Tromboza arterialã se produce mai ales ca urmare a existenþei unor leziuni

aterosclerotice la nivelul vaselor. Obstrucþia parþialã sau totalã a unei artere saumobilizarea unui tromb provoacã tulburãri ischemice a cãror gravitate depinde deorganul implicat (inimã, creier, rinichi).

Alterarea hemostazei prin implicarea unor factori coagulanþi duce la apriþia dehemoragii în piele, mucoase, articulaþii, diferite organe ce constituie sindromulhemoragipar. Acesta se poate produce însã ºi din cauza afectãrii trombocitelor saua unor modificãri vasculare.

Tulburãri foarte grave ale proceselor de coagulare ºi fibrinolizã apar în coagulareaintravascularã diseminatã produsã în urma retenþiei unui fãt mort, muºcãtura unorºerpi veninoºi, infecþii grave. Se produce o trombozã extinsã în vasele mici cuscãderea marcatã a fibrinogenului ºi a altor factori de coagulare concomitent cu

reducerea numãrului de trombocite. Fibrinoliza generalizatã care urmeazã dizolvãcheagurile intravasculare înrãutãþind ºi mai mult situaþia.



61

RESPIRARESPIRARESPIRARESPIRARESPIRATIATIATIATIATIA



62



63

Respiraþia cuprinde ansamblul proceselor care face posibil schimbul de gaze între mediul intern ºi celulele organismului. Aceste procese se desfãºoarã într-oanumitã succesiune realizându-se în colaborare cu funcþia circulatorie în care sunt

implicate inima, vasele ºi sângele.Se descriu mai multe etape ale respiraþiei:-Etapa pulmonarã sau respiraþia pulmonarã care cuprinde:

-ventilaþia pulmonarã-perfuzia pulmonarã-difuziunea alveolo-capilarã

-Etapa sanguinã sau funcþia respiratorie a sângelui realizeazã transportuloxigenului spre þesuturi ºi al bioxidului de carbon spre plãmâni

-Etapa tisularã sau respiraþia tisularã necesitã un aport continuu de oxigen pentruca celulele sã poatã realiza oxidarea substratelor necesarã activitãþii lor. Diferitelecelule ale organismului au necesitãþi variabile de oxigen fiind mai mult sau mai

puþin sensibile la lipsa acestuia.Concomitent cu respiraþia mai au loc procese însoþitoare printre care pierdereade apã prin evaporare ºi pierderea de cãldurã.

De cele mai multe ori prin respiraþie se subînþelege doar etapa pulmonarã,celelalte etape fiind studiate la capitolul Sânge sau Oxidarea biologicã.

2.1.Aspecte morfofuncþionale ale plãmânilor

Plãmânii sunt organe cavitare care conþin aer ºi sunt alcãtuiþi din mai mulþi lobi, fiecare din

aceºtia primind ramificaþii ale cãilor aeriene.Cãile aeriene conduc aerul atmosferic pânã la alveole având rolul de a umezi, încãlzi ºi curãþiaerul inspirat, precum ºi în fonaþie.

Alveolele reprezintã locul unde au loc schimburile gazoase respiratorii, sunt în numãr de 300milioane totalizând o suprafaþã de 70-100 m2. Sunt înconjurate fiecare de aprox 1000 capilare sanguine.

Membrana alveolo-capilarã are o grosime medie de 1 µm ºi este alcãtuitã prin suprapunerea maimulte straturi aparþinând alveolelor ºi vaselor capilare la care se adaugã unul de surfactant.

Surfactantul este format din fosfolipide cu proprietãþi tensioactive ºi are rolul de a menþine formaalveolelor împiedicând supradistensia ºi colabarea lor reducând efortul respirator. Lipsa surfactantuluiproduce detresa respiratorie caracterizatã prin creºterea efortului respirator cu tulburãri circulatorii ºi aleschimburilor respiratorii.

Plãmânul fetal nu conþine aer ci lichid amniotic ºi nu are rol în respiraþie. Dupã naºtere lichiduleste expulzat ºi plãmânul se expansioneazã umplându-se cu aer. Vasele pulmonare se destind ºi rezistenþalor scade ºi odatã cu ea ºi presiunea intravascularã.

Presiunea dintre foiþele pleurale rãmâne subatmosfericã.

Plãmânii sunt organe cavitare ce conþin aer ºi sunt alcãtuiþi din mai mulþilobi ( 2 la plãmânul stâng ºi 3 la cel drept) fiecare primind câte o ramificaþie lobarãa bronhiilor principale.

Lobii sunt compuºi din segmentele pulmonare, unitãþi mai mici care primescbronhiile segmentare (FIG 2.1).

2.1.1.Cãile aeriene cuprind totalitatea canalelor care conduc aerul din atmosferãpânã la alveole (cãile nazale, faringele, laringele, traheea ºi bronhiile cu toate

ramificaþiile lor). Ele au conexiuni cu sinusurile ºi trompa lui Eustache.Cãile aeriene au rol important în: umezirea aerului inspirat, încãlzirea ºi curãþirea

lui de impuritãþi. Implicarea lor în vorbire se face nu numai prin intermediul corzilorvocale ci ºi prin rezonanþa realizatã de cavitãþile nazalã, bucalã, sinusurile paranazale,faringe ºi torace.

Elasticitatea pereþilor cãilor aeriene ca ºi prezenþa cartilagiilor le permite



64

expansiunea în inspiraþie ºi împiedicã turtirealor în expiraþie. Interiorul este cãptuºit de unepiteliu ale cãrui celule prezintã numeroºi cilicare se miºcã sincron. Aceºtia constituie undispozitiv de apãrare împotriva particulelor

strãine inhalate, mai ales împotriva microbilor,dar nu ºi împotriva virusurilor care au o afinitatespecialã pentru receptorii ciliari.

In apãrarea cãilor aeriene participã ºi stratulde mucus secretat de celule specializate ºi careconþine α1 antitripsinã, lizozim, lactoferinã, in-terferon, complement, imunoglobuline ca ºilimfocite ºi macrofage.

Bronhiile sunt canale separate de þesutulpulmonar, în timp ce ramificaþiile ulterioare aleacestora bronhiolele sunt incluse în þesut.

Bronhiolele se ramificã de mai multe ori înainte de a da naºtere bronhiolei terminale dela care continuã acinii pulmonari.

Acinii, în numãr de 25 000- 65 000, suntconsideraþi ca unitãþile morfo-funcþionale aleplãmânilor. In interiorul lor bronhiola terminalãdã naºtere la 2-3 generaþii de bronhiolerespiratorii care participã ºi ele la schimburilede gaze alãturi de alveole. Din bronhiolelerespiratorii se desprind ductele alveolare carese continuã cu sacii alveolari ce cuprind mai

multe alveole. Un duct alveolar împreunã cusacii alveolari ce-i aparþin formeazã lobulul primar (FIG 2.2). Modelul dihotomicsimetric cu 23 de generaþii al arborizaþiei cãilor aeriene este înlocuit în prezent cu unmodel fractal.

2.1.2.Alveolele pulmonaresunt într-un numãr de aprox 300milioane totalizând 70-100 m2.Intre alveole existã pori decomunicare prin care se poaterealiza aºa numita ventilaþiecolateralã.

Pereþii alveolari au o curburãinternã marcatã astfel încâtforþele generate de tensiuneasuperficialã sunt foarte mari.Aceºti pereþi sunt deformabilipermiþând importante modificãride volum. Alveolele nu trebuieconsiderate ca niºte cavitãþi sepa-rate ci ca niºte spaþii organizate

sub forma unei reþele tridimensio-nale alcãtuitã din septurile alveolarece permite realizarea interdepen-denþei alveolare (FIG 2.3.).

Alveolele sunt înconjurate decapilarele sanguine (cam 1000 la FIG.2.2.Organizarea plãmânilor în lobi ºi segmente

FIG. 2.1.Dispoziþia cãilor aeriene ºi aacinilor pulmonari



65

fiecare alveolã) aparþinând circulaþiei pulmonare,membrana de separare dintre aerul alveolarºi sângele capilar fiind reprezentatã de o structurãcomplexã formatã din mai multe straturi (FIG 2.4.)a cãror grosime medie este de doar aproximativ

1 µm:-un strat monomolecular de surfactantlipoproteic tensioactiv

-lichidul alveolar-epiteliul alveolar-spaþiul interstiþial dintre epiteliul alveolar ºi

peretele capilar ce conþine þesut conjunctiv ºilichid interstiþial

-membrana bazalã a capilarului-endoteliul capilar.

Stabilitatea structurilor alveolare este realizatã cu ajutorul unui scheletul fibros

care cuprinde fibre periferice, axiale ºi septale (FIG 2.5).Plãmânii sunt organe elastice atât datoritã structurii alveolelor ai cãror pereþisunt cãptuºiþi cu surfactant, cât ºi datoritã prezenþei fibrelor elastice care formeazã oreþea bine organizatã în jurul structurilor pulmonare. Intr-o mãsurã mai micã laelasticitatea plãmânilor participã ºi musculatura netedã din vase ºi cãile aeriene.

Expansiunea plãmânilor este posibilã datoritã acestor componente elastice, darmai ales datoritã prezenþei la nivelul alveolelor a surfactantului pulmonar care areproprietãþi tensioactive prin conþinutul bogat în fosfatidil colinã, dipalmitol fosfatidilcolinã ºi fosfatidil glicerol.

Moleculele surfactantului au un capãt hidrofil spre faza lichidã ºi unul hidrofobspre faza gazoasã. Atunci când alveolele se destind în inspiraþie moleculele se

îndepãrteazã ºi tensiunea superficialã creºte împiedicând supradistensia. Fenomeneleau loc invers în expiraþie când aglomerarea moleculelor de surfactant împiedicãcolabarea alveolelor datoritã scãderii tensiunii superficiale.

Surfactantul se formeazã în pneumocitele granulare celule alveolare specializatedin care se elibereazã sub influenþa distensiei alveolare ºi a stimulãrii β adrenergice.

Sinteza sa este favorizatã de glucocorticoizi, estrogeni, ACTH, hormonii tiroidieni,prostaglandine, cAMP.

Surfactantul are mai multe roluri:-împiedicã supradistensia sau colabarea alveolarã ºi reduce efortul respirator-ajutã la recrutarea de noi alveole ºi la ventilaþia colateralã mãrind porii-este parþial reponsabil de histereza buclei volum-presiune

FIG.2.4. Alcãtuirea sistemului alveolo-capilar ºi a membranei alveolo-capilare

FIG.2.3. Interdependenþa alveolarã previne colabarea alveolelor



66

-previne extravazarea lichidianã înalveole

-ajutã la curãþirea alveolelor.Scãderea cantitãþii de surfactant

duce la grave tulburãri respiratorii ce

caracterizeazã sindromul de detresãrespiratorie, mai frecvent la prematuri.Creºterea efortului respirator, reducereaventilaþiei alveolare, cu hipoxemie ºiacumularea de CO2 se însoþesc detulburãri ciculatorii care pot provocamoartea.

Administrarea de surfactant saupunerea în repaus a plãmânilor pânãla refacerea surfactantului prin oxige-narea extracorporealã de membranã

(ECMO) poate ajuta în astfel de cazuri.

2.1.3. Dezvoltarea plãmânilor. Modificãrile postnatale.Plãmânii derivã din porþiunea posterioarã a tubului rezultat din mugurele epitelial

din regiunea anterioarã a intestinului primitiv cefalic.Pânã la naºtere lumenul alveolar este cãptuºit cu celule înalte ºi nu conþine aer

ci lichid amniotic. Fãtul prezintã unele miºcãri respiratorii cu amplitudine ºi frecvenþãvariabile care nu sunt legate de gradul de oxigenare al sângelui fetal, ci au rolul dea favoriza circulaþia lichidului amniotic ºi schimbul unor substanþe fiind probabilexpresia unui rudiment de coordonare a activitãþii centrilor nervoºi în vederearespiraþiei postnatale.

Numãrul de alveole la fãt este mai mic el crescând de aprox 10 ori în primadecadã de viaþã.

La naºtere are loc o transformare importantã a structurii ºi funcþiei pulmonare în vederea trecerii la respiraþia aerianã:

-evacuarea lichidului pulmonar ºi înlocuirea sa cu aer-expansiunea plãmânilor ºi modificarea structurii alveolelor-modificarea circulaþiei pulmonare-modificarea activitãþii sistemului nervos central ca urmare a creºterii varietãþii

stimulilor proveniþi din mediul înconjurãtor.Expulzia fetalã contribuie la mãrirea capacitãþii de adaptare a nou nãscutului.

Lipsa de oxigen ca urmare a comprimãrii cordonului ombilical împreunã cucompresiunea mecanicã exercitatã asupra corpului fãtului cresc foarte mult cantitateade catecolamine ceea ce favorizeazã reabsorbþia lichidului alveolar, secreþiasurfactantului, mobilizarea depozitelor de nutrimente ºi producerea de cãldurã.

Inaintea primei respiraþii presiunea pleuralã este egalã cu cea atmosfericã darca urmare a contracþiei diafragmului declanºatã de prima respiraþie scade la 80 cmapã. Aerul pãtrunde în alveole ºi le expansioneazã învingând reculul lor elastic ºitensiunea superficialã, forþa necesarã fiind de 15-20 ori mai mare decât cea necesarãulterior. Ca urmare a pãtrunderii aerului se stabilesc relaþii tensionale complexe între plãmâni ºi cutia toracicã, plãmânii sunt împinºi spre peretele toracic iar cavitateapleuralã rãmâne un spaþiu virtual. Fãrã plãmâni cutia toracicã se expansioneazã, în

timp ce plãmânii scoºi din cavitatea toracicã colabeazã. Pelicula de lichid pleuralcontribuie prin forþa sa hidraulicã la menþinerea contactului toraco-pulmonar încondiþiile în care presiunea atmosfericã acþioneazã asupra plãmânului asigurând ºialunecarea fãrã fricþiune a foiþelor pleurale în timpul miºcãrilor respiratorii.

Prin expansionarea plãmânilor scade mult rezistenþa vascularã din circulaþiapulmonarã care devine o circulaþie de joasã presiune.

FIG. 2.5. Dispoziþia diferitelor fibre conjunctive la

nivelul plãmânului



67

Creºterea presiunii din inima stângã produce închiderea orificiului interatrial,inversarea fluxului sanguin prin canalul arterial urmatã de închiderea lui. In acestemodificãri circulatorii un rol important îl joacã kininele plasmatice cu acþiunevasodilatatoare asupra vaselor pulmonare ºi vasoconstrictoare asupra vaselorombilicale ºi a ductului arterial.

2.2.Respiraþia pulmonarã.

Respiraþia se realizeazã prin modificarea dimensiunilor cutiei toracice sub acþiunea muºchilor respiratoricare cauzeazã variaþii ale presiunii intrapulmonare ºi intratoracice.

Principalul muºchi respirator este diafragmul care are o suprafaþã de 350 cm 2 ºi se aflã sub controlulnervilor frenici.

Spaþiul mort cuprinde volumul de aer aflat în cãile aeriene ºi plãmâni care nu participã la schimburilerespiratorii. El reprezintã cam 1/3 din volumul inspirator.

Rezistenþa elasticã a plãmânului este generatã de tensiunea superficialã de la nivelul alveolelor ºi de

elementele elastice din þesutul pulmonar. Are o valoare de 5 cm/L aer depinzând de volumul de aer inspirat.Complianþa pulmonarã exprimã elasticitatea acestuia ºi poate fi apreciatã prin volumul de aer carepoate fi introdus în plãmâni pentru o diferenþã de presiune de 1 cm apã. In condiþii normale are o valoare de0.2 L/cm apã.

Complianþa toraco-pulmonarã are o valoare mai micã de numai 0.1 L/cm apã din cauza unei elasticitãþimai reduse a toracelui comparativ cu plãmânul.

Rezistenþa vâscoasã are o componentã tisularã ºi una gazoasã datã de frecarea aerului de pereþiiconductelor aeriene ce reprezintã rezistenþa la flux.

Rezistenþa la flux are o valoare de 1.6 cm apã/L/s ºi depinde de viteza de circulaþie a aerului ca ºi decalibrul cãilor aeriene care este influenþat de acþiunea muºchilor netezi prezenþi mai ales în cãile aerienemici.

Bronhomotricitatea este sub controlul neuro-umoral prin intermediul principalilor receptori aflaþi lanivelul muºchilor netezi bronºici, receptorii colinergici asupra cãrora acþioneazã parasimpaticul cu efectconstrictor ºi receptorii adrenergici asupra cãrora acþioneazã simpaticul cu efect dilatator.

Controlul umoral al bronhomotricitãþii este realizat de diferite substanþe cu acþiune constrictoare(acetilcolna, histamina, leucotriene, tromboxani, cGMP, pulberi) sau dilatatoare (adrenalina, NO, uneleprostaglandine, cAMP, atropina).

Presiunea intrapulmonarã este egalã în repaus cu cea atmosfericã, dar scade cu 3 mmHg într-oinspiraþie obiºnuitã pentru a creºte apoi în expiraþie.

Presiunea interpleuralã este subatmosfericã menþinându-se în repaus cu 5 mmHg sub valoarea presiuniiatmosferice.

Diferenþa dintre cele 2 presiuni menþionate constituie gradientul de presiune transpulmonar de caredepinde mãrimea volumului de aer ventilat.

Lucrul mecanic ventilator se realizeazã pentru a învinge rezistenþele toraco-pulmonare ºi are o valoarede repaus de 0.3 kgm/min putând atinge 80 kgm în efort.

Consumul de O2 al muºchilor respiratori reprezintã cam 0.5-1 ml/L aer ventilat la debite ventilatorii depânã la 50 L/min.

Capacitatea vitalã reprezintã volumul maxim de aer pe care o persoanã îl poate introduce ºi scoate dinplãmâni într-o respiraþie forþatã. Se determinã spirometric sau spirografic ºi este compusã din volumulcurent ºi volumele inspirator ºi expirator de rezervã. Are o valoare medie de 4-5 L în funcþie de vârstã, sex ºigabaritul individului. Scãderea CV cu peste 20 % din valoarea idealã este consideratã anormalã.

Debitele ventilatorii reprezintã volumele de aer ventilate în unitatea de timp.Volumul expirator maxim pe secundã (VEMS) trebuie sã fie cel puþin 70% din CV ºi depinde de

rezistenþa opusã de cãile aeriene la trecerea aerului ºi de forþa muºchilor respiratori.Debitul ventilator de repaus este de 6-8 L/min.Debitul ventilator maximal (Vmax) reprezintã cantitatea de aer ce poate fi ventilatã ºi are o valoare

medie de 130 L/min. Se poate calcula ca VEMS x 30.

Disfuncþia ventilatorie reprezintã o tulburare a ventilaþiei pulmonare caracterizatã prin scãdereaVmax. Ea poate fi cauzatã de o scãdere a VEMS (disfuncþie obstructivã), a CV (disfuncþie restrictivã) sau aambelor (disfuncþie mixtã).

Insuficienþa respiratorie este produsã ca urmare a unor tulburãri care afecteazã oxigenarea sângeluiducând la hipoxemie ºi hipercapnie.

Astmul bronºic se datoreºte unei creºteri a rezistenþei la flux a cãilor aeriene prin contracþia musculaturiinetede a acestora, edem al mucoasei cu inflamaþie ºi hipersecreþie bronºicã.



68

2.2.1.Ventilaþia pulmonarã realizeazãcirculaþia unor volume de aer atmosfericspre plãmâni ºi invers ceea ce are ca

urmare continua împrospãtare a O2 dinaerul alveolar ºi eliminarea CO2

adus desângele venos. Ventilaþia se realizeazã prinmiºcãrile cutiei toracice sub influenþamuºchilor respiratori, plãmânii avânddoar un rol pasiv.

2.2.1.1.Miºcãrile ventilatorii.Inspiraþia ºi expiraþia ce cauzeazã intrareaºi ieºirea aerului în sau din plãmâni suntproduse prin modificarea volumuluicutiei toracice care se însoþeºte de

modificãri ale presiunii intrapulmonare.Muºchii respiratori implicaþi în miºcãrilecutiei toracice sunt inspiratori (diafragmulºi intercostalii externi în inspiraþia derepaus la care în efort se mai adaugãscalenul, sternocleidomastoidianul,

pectoralii, trapezul sau dorsalii) ºi expiratori (abdominali, intercostalii interni, patratullombelor, tringhiularul sternului) care intervin doar în expiraþia forþatã. Expiraþia derepaus este un act pasiv care se datoreºte revenirii toracelui la forma iniþialã caurmare a reculului elastic rezultat prin tensionarea structurilor elastice pulmonare în inspiraþie.

Sub acþiunea muºchilor inspiratori cutia toracicã îºi modificã toate cele 3diametre: vertical prin coborârea diafragmului, transversal prin ridicarea ºi împingerea în afarã a coastelor (mai ales a celor inferioare) ºi antero-posterior prin împingerea înainte a sternului sub acþiunea coastelor superioare (FIG.2.6.).

Primele coaste ºi coloana vertebralã reprezintã puncte de inserþie fixe pentrumiºcãrile inspiratorii de repaus, în timp ce ultimele 2 perechi de coaste au rol înexpiraþie servind ca punct de inserþie pentru muºchii abdominali. In ventilaþia forþatãcoloana nu mai rãmâne fixã prin miºcãrile ei de extensie ºi flexie contribuind lamobilizarea costalã.

La individul normal diafragmul asigurã în repaus 2/3 pânã la 3/4 din volumul

inspirator având în vedere suprafaþa (350 cm

2

) ºi posibilitatea de a se deplasa cu10 cm în sus ºi în jos.Ca urmare a faptului cã plãmânii sunt solidari cu pereþii cutiei toracice prin

intermediul foiþelor pleurale ce asigurã aderenþa ºi miºcarea fãrã frecare, ei urmeazã îndeaproape variaþiile de volum ale cutiei toracice. Astfel, modificãrile volumuluipulmonar antreneazã variaþii ale presiunii aerului din alveole urmate de pãtrundereasau ieºirea acestuia.

Interrelaþia dintre variaþiile presiunilor ºi a volumelor pulmonare poate fi urmãritãpe un preparat de plãmân izolat care este introdus într-un vas închis în care presiuneapoate fi modificatã într-un mod controlat. La fiecare modificare a presiunii se producvariaþii ale volumului pulmonar. Înregistrarea graficã realizeazã o buclã presiune-

volum deoarece traseele în cursul inflaþiei ºi al deflaþiei nu se suprapun realizând odiferenþã ce constituie histereza. Aspectul acesta se datoreºte prezenþei surfactantuluila interfaþa aer-lichid de la nivelul alveolelor ca ºi fenomenului de recrutare, adicãde deschidere de noi alveole în cursul inflaþiei pulmonare. Umplerea plãmânului cusoluþie salinã sau eliminarea surfactantului modificã mult bucla de histerezã (FIG.2.7.).

FIG 2.6. Modificarea sistemului toraco-pulmonar sub influenþa muºchilor respiratori



69

Impãrþirea plãmâniilor în lobi contribuie la realizarea unei distensii relativuniforme a þesutului pulmonar în inspiraþie, fãrã distorsiunea cãilor aeriene ºi avaselor sanguine. Chiar ºi în aceste condiþii existã o inegalitate a ventilaþiei, zonelemai puþin mobile (apicalã, paravertebralã, paramediastinalã) fiind mai puþinventilate decât zonele inferioare mai mobile. Acest lucru nu afecteazã însã schimburile

gazoase în condiþii fiziologice.Spaþiul mort cuprinde totalitatea aerului care deºi este inspirat nu participã laschimburile respiratorii. De cele mai multe ori sub aceastã denumire este consideratspaþiul mort anatomic reprezentat de aerul din cãile aeriene (150 ml) cu pereþi carenu permit schimburile de gaze.

In aceste condiþii din cantitatea de aer inspirat numai 2/3 ajunge în alveoleconstituind fracþiunea alveolarã. Eficienþa ventilatorie se exprimã prin raportul dintreventilaþia alveolarã ºi cea globalã ºi este apreciatã cam la 70%.

Existã însã ºi un spaþiu mort fiziologic ce cuprinde volumul de aer care deºipãtrunde în alveole nu participã la un schimb gazos eficient din cauza raportuluiventilaþie/perfuzie neadecvat prin alterarea oricãreia din componentele acestuia. In

aceste condiþii deºi în alveole pãtrunde cam 2/3 din aerul inspirat, o cantitate variabilãdin acesta nu este disponibil pentru schimburi.2.2.1.2.Dinamica ventilatorie cuprinde totalitatea proceselor prin care forþele ce

acþioneazã asupra sistemului toraco-pulmonar antreneazã fluxul de aer necesarschimburilor respiratorii.Fluxul de aer în cursul respiraþiei este consecinþa miºcãrilorventilatorii realizate de muºchii ce acþioneazã asupra cutiei toracice ºi care prinantrenarea plãmânilor induc diferenþe de presiune între aerul atmosferic ºi cel dininteriorul plãmânilor.

Forþei musculare i se opun rezistenþele generate de forþele elastice, vâscoase ºiinerþiale ale sistemului toraco-pulmonar.

2.2.1.2.1.Rezistenþele pulmonare.

Rezistenþa elasticã este generatã de forþele elastice ce iau naºtere la suprafaþaalveolelor datoritã tensiunii superficiale, ca ºi de cele produse prin întindereaelementelor elastice pulmonare. Cu cât variaþia de volum este mai mare cu atât întinderea ºi deci rezistenþa elasticã vor creºte. La încetarea contracþiei muºchilorinspiratori rezistenþa elasticã va cãuta sã readucã sistemul în starea iniþialã de repausconstituind reculul elastic pulmonar.

FIG. 2.7. Modul în care se poate urmãri relaþia volum-presiune (curba histeresis) pe plãmânul izolat. Semãsoarã variaþiile de volum ale plãmânului ca urmare a modificãrii presiunii în vasul în care se aflã acesta. Incazul în care plãmânul este umplut cu o soluþie salinã (deci fãrã interfaþa aer-lichid) sunt operante numai forþeleelastice ale þesutului fãrã efectul tensiunii superficiale, presiunea necesarã distensiei plãmânului fiind cam de3 ori mai micã. Dacã îndepãrtãm surfactantul volumul pulmonar va fi mai mic la aceeaºi presiune.



70

Valoarea rezistenþei elastice este de 5 cm apã/L aer ºi a fost inþial exprimatã prinaºa numita elastanþã care reprezintã diferenþa de presiune transpulmonarã necesarãpentru a introduce în plãmâni 1 L de aer. Deoarece valoarea elastanþei creºte odatãcu scãderea elasticitãþii pulmonare ceea ce poate duce la confuzii, termenul a fost înlocuit cu cel de complianþã care este inversul elastanþei ºi reprezintã volumul de

aer ce poate fi introdus în plãmâni pentru fiecare cm apã diferenþã de presiunetranspulmonarã.Valoarea normalã a complianþei este de 0.2 L/cm apã.Complianþa staticã se determinã la volume fixe în absenþa fluxului de aer, în

timp ce complianþa dinamicã se determinã în cursul unui ciclu respirator obiºnuit.Raportarea complianþei la capacitatea vitalã (ea scade odatã cu volumul

plãmânilor) reprezintã complianþa specificã.Complianþa pulmonarã creºte în emfizemul pulmonar în care reculul elastic

scade datoritã distrugerii pereþilor alveolari. Ea scade în afecþiunile care duc lafibrozarea þesutului pulmonar.

Complianþa toraco-pulmonarã este de doar jumãtate (0.1 L/cm apã) din valoarea

celei pulmonare din cauza rigiditãþii mai mari a cutiei toracice.Inaintarea în vârstã produce modificãri structurale ºi funcþionale ale aparatuluirepirator datoritã reducerii reculului elastic, a suprafeþei alveolelor ºi a volumuluisanguin capilar ca ºi datoritã rigidizãrii cutiei toracice ºi a reducerii forþei musculare.

Rezistenþa vâscoasã (vâscanþa) este datã în special de rezistenþa la frecare ºi areo valoare de 2 cm apã/L/s fiind alcãtuirã din 2 componente:

-tisularã datoritã elementelor neelasticepulmonare

-gazoasã (80%) datoritã frecãrii aeruluide pereþii conductelor aeriene (rezistenþa laflux)

Ambele depind de fluxul aerului.Rezistenþa inerþialã este dependentã deacceleraþia fluxului având valori neglijabilela frecvenþe respiratorii de sub 100/min.

Rezistenþa la flux. Trecerea aerului princãile aeriene întâmpinã o rezistenþã defrecare datoritã interacþiunii moleculelor degaz ºi datoritã frecãrii aerului de pereþiiconductelor. Rezistenþa la flux reprezintã ceamai mare parte a rezistenþei vâscoase ºidepinde în condiþii de repaus de volumulpulmonar, dispoziþia cãilor aeriene, fazelerespiraþiei, regimul de curgere al aerului(laminar sau turbulent) ºi calibrul bronºic.

Calibrul cãilor aeriene (mai ales al celorlipsite de cartilagii) poate fi influenþat chiarla individul normal de fazele respiraþiei. Intimpul inspiraþiei presiunea negativã dinspaþiul pleural duce la distensia cãiloraeriene. In timpul expiraþiei presiuneatransmuralã depinde de modul în care areloc aceasta. Intr-o expiraþie normalã ce areloc pasiv cãile aeriene rãmân destinse, dar în timpul unei expiraþii forþate care creºte

presiunea interpleuralã pânã la valori pozitive calibrul acestora se micºoreazã dincauza fenomenului de compresie dinamicã (FIG 2.8).

FIG.2.8. Interrelaþia dintre reculul elastic alplãmânului ºi presiunea interpleuralã cuefectele asupra cãilor aeriene. In cazul în careîn expiraþie presiunea exercitatã asupraacestora este egalã cu cea din interiorul lor serealizeazã o compresie dinamicã ce poate ducela colabarea lor



71

Compresia dinamicã limiteazã fluxul expirator mai ales în cazul existenþeiafecþiunilor pulmonare obstructive care se însoþesc ºi de leziuni ale parenchimuluipulmonar.

Valoarea rezistenþei totale la flux este de 1.6 cm apã/L/s din care 0.7 cm apã/L/spentru cãile aeriene superioare ºi 0.9 cm apã/L/s pentru cãile aeriene inferioare.

Permeabilitatea conductelor aeriene poate fi exprimatã prin conductanþa la flux,mãsurabilã în L/s/cm apã ºi este foarte mult influenþatã de factorii care regleazãcontracþia musculaturii netede bronºice.

Bronhomotricitatea, aflatã sub control neuroumoral, se realizeazã prinintermediul muºchilor netezi prezenþi în proporþie variabilã în pereþii cãilor aeriene.

Muºchii netezi posedã receptori prin care interacþioneazã cu diferite substanþe:-receptori colinergici (bronhoconstrictori)-receptori adrenergici (α1 constrictori, β2 dilatatori)-receptori histaminici (H1 constrictori, H2 dilatatori)-receptori purinergici (dilatatori)Parasimpaticul produce o puternicã bronhoconstricþie prin intermediul

acetilcolinei care acþioneazã asupra receptorilor colinergici muscarinici. Aceºtia potfi blocaþi de atropinã.Simpaticul determinã bronhodilataþie prin intermediul β2 receptorilor sau

bronhoconstricþie prin α receptori.Hiperreactivitatea bronºicã se datoreºte

blocãrii parþiale a receptorilor β2 ºi hiperactivitãþiireceptorilor colinergici muscarinici ºi a celor α1.Reglarea neuroreflexã a tonusului bronhial se facemai ales pe cale vagalã.

Numeroase influenþe umorale acþioneazã lanivelul cãilor aeriene:

-acetilcolina, histamina, bradikinina,substanþa P, neurokinina A, leucotrienele,tromboxanii, serotonina, cGMP, pulberile,scãderea CO2 în cãile aeriene mici producbronhoconstricþie

-epinefrina, izoproterenolul, NO, uneleprostaglandine (PGI2, PGA, PGE), peptidul intes-tinal vasoactiv, cAMP, atropina sau creºterea CO2ºi scãderea O2 în cãile aeriene mici producbronhodilataþie.

Afecþiunile bronhopulmonare sau aletoracelui pot creºte rezistenþa la flux, la fel ca ºicongestia pulmonarã perivascularã sau edemulpulmonar.

2.2.1.2.2.Variaþiile presiunilor în sistemultoraco-pulmonar.

In inspiraþie muºchii respiratori învingrezistenþele pulmonare ºi mãresc volumul toraco-pulmonar. Expiraþia de repaus are loc pasiv prinrevenirea toracelui la dimensiunile de dinaintede inspiraþie însã pentru o expiraþie forþatã este

nevoie de intervenþia muºchilor expiratori.Fluxul de aer prin cãile aeriene estedeterminat de jocul presiunilor exercitate îndiferitele teritorii toraco-pulmonare sub influenþamiºcãrilor respiratorii.

FIG.2.9. Variaþiile presiunilorintrapulmonarã ºi interpleuralã încursul unei respiraþii normaleconcomitent cu variaþiile volumului ºi fluxului de aer



72

Presiunea intrapulmonarã este presiunea existentã în cãile aeriene ºi alveolelepulmonare ºi este egalã în repaus cu presiunea atmosfericã. In inspiraþie aceastãpresiune scade la 3 mmHg iar în expiraþie atinge +3 mmHg. Aceste valori se modificãmult în respiraþia forþatã sau când efortul respirator se face cu glota închisã.

Expiraþia cu glota închisã (manevra Valsalva) poate creºte presiunea pânã la

+110 mmHg,în timp ce inspiraþia cu glota închisã (manevra Muller) scade presiuneapânã la 90 mmHg. Aceste manevre pot avea efecte negative asupra circulaþiei prinafectarea întoarcerii venoase ºi nu sunt recomandate celor cu afecþiuni cardiace.

Presiunea interpleuralã sau intratoracicã se poate mãsura în spaþiul dintre foiþelepleurale ºi are o valoare subatmosfericã de pânã la 5 mmHg în condiþii de respiraþienormalã (FIG 2.9.).

In cazul unei comunicãri dintre spaþiul atmosferic ºi cel interpleural se producepneumotoracele caracterizat prin pãtrunderea aerului între foiþele pleurale cucomprimarea plãmânului ºi reducerea posibilitãþii acestuia de a se destinde ceea ceare consecinþe negative asupra respiraþiei.

Presiunea interpleuralã nu trebuie confundatã cu presiunea lichidului interpleural

care este în jur de 10 sau 15 mmHg datoritã tendinþei capilarelor pleurale de aabsorbi lichidul din spaþiul interpleural datoritã presiunii hidrostatice reduse dincapilare (7 mmHg).

Diferenþa dintre presiunea intrapulmonarã ºi cea interpleuralã constituiegradientul de presiune transpulmonar care variazã continuu în cursul ciclului respi-rator favorizând fluxul aerului ºi având influenþã asupra întoarcerii venoase.

2.2.1.2.3.Lucrul mecanic ventilator. Muºchii respiratori care prin contracþia lor înving rezistenþele sistemului toraco-pulmonar realizeazã un lucru mecanic în funcþiede presiunea necesarã pentru a deplasa un volum de aer.

Cea mai mare parte (70%) din acest lucru este folosit pentru a învinge rezistenþeleelastice, iar restul pentru rezistenþa la flux.

In condiþii de repaus la o ventilaþie de 6 L aer pe minut lucrul mecanic realizateste în jur de 0.3 kgm/min sau 0.05 kgm/L de aer. In ventilaþia maximã valoareapoate atinge 70-80 kgm/min.

Lucrul mecanic ventilator creºte deci cu debitul de aer ventilat ºi odatã cu aceastacreºte ºi proporþia lucrului necesar pentru depãºirea rezistenþei la flux (FIG 2.10.).

Consumul de O2 al muºchilor respiratori nu depãºeºte 0.5-1 ml/L aer pânã la volumeventilatorii de 40-50 L, dar creºte brusc la debite ce depãºesc 100 L/min (FIG 2.11.).

FIG.2.11. Consumul de O 2 al muºchilor respiratoriîn funcþie de volumul de aer ventilat

FIG.2.10. Lucrul mecanic respirator în funcþiede volumul de aer ventilat



73

La valori foarte mari ale debitelor ventilatorii (130-170 L/min) întreg surplusul deO2 este folosit de muºchii respiratori ceea ce are ca rezultat limitarea capacitãþii deefort chiar ºi la normali. Acest nivel critic este atins mult mai repede la cei cu afecþiunitoracopulmonare la care rezistenþele pulmonare sunt mult crescute.

Frecvenþa optimã a respiraþiei este de 16-18/min la individul sãnãtos în repaus.

Ea se realizeazã automat la nivelul cel mai scãzut al rezistenþei totale pentru unanumit volum de aer ventilat, ºtiut fiind faptul cã rezistenþa elasticã scade odatã cucreºterea frecvenþei respiraþiei, iar rezistenþa la flux creºte.

2.2.1.3.Volumele pulmonare statice. Aceste volume cuprind aerul care poate fiintrodus sau scos din plãmâni în cursul unei respiraþii. Ele sunt foarte variabilechiar la normali în funcþie de vârstã, sex sau gabaritul individului.

Volumul curent (VC) este volumul de aer ce poate fi introdus ºi scos din plãmâni în cursul respiraþiei de repaus ºi are o valoare de aprox 500 ml.

Volumul inspirator de rezervã (VIR) este volumul de aer ce poate fi introdus înplãmâni la sfãrºitul unei inspiraþii normale. Are o valoare de 3500-3800 mlreprezentând cam 60% din capacitatea vitalã.

Volumul expirator de rezervã (VER) este volumul maxim ce poate fi eliminat lasfârºitul unei expiraþii normale. Are o valoare de 1000-1200 ml sau 25% din capacitateavitalã.

Capacitatea vitalã (CV) reprezintã suma VC, VIR ºi VER deci cam 4500-4800 ml.Poate fi mãsuratã sub forma volumului de aer eliminat printr-o expiraþie forþatã ceurmeazã unei inspiraþii forþate. Reprezintã cam 75% din capacitatea pulmonarã totalã(CPT).

Volumul rezidual (VR) este volumul de aer care rãmâne în plãmâni dupã oexpiraþie forþatã. Acest volum care nu poate fi eliminat este în jur de 1500 ml sau25% din CPT.

Capacitatea rezidualã funcþionalã (CRF) este suma VER ºi VR ºi reprezintã volumul

de aer ce se gãseºte în plãmâni la sfârºitul unei respiraþii normale (2200-2500 ml sau50% din CPT).Capacitatea pulmonarã totalã (CPT) reprezintã volumul total de aer conþinut în

plãmâni fiind egal cu suma CV ºi VR (5-6000 ml) (FIG 2.12.).Determinarea volumelor pulmonare se poate face prin spirometrie sau

spirografie, interpretarea rezultatelor fãcându-se prin comparera cu valorile ideale

FIG 2.12.Volumele pulmonare statice înregistrate spirografic la diferite debite ventilatorii



74

care þin cont de variaþiile legate de vârstã,sex, înãlþime ºi greutate. Apreciereavolumelor pulmonare care nu pot fi de-terminate spirografic (VR,CRF) se poateface folosind tehnica spãlãrii N2, diluþia

He sau pletismografia corporalã.Scãderea CV sub 80% din valoareaidealã este consideratã patologicã darea poate fi compensatã prin creºtereafrecvenþei respiratorii care menþineventilaþia maximã cu condiþia unei bunepermeabilitãþi bronºice. Scãderile netpatologice care nu pot fi compensatepresupun o scãdere a CV sub 50-60%.

Alterarea volumelor pulmonaretrebuie corelatã cu alte date privind funcþia

pulmonarã (debite ventilatorii, complianþapulmonarã, rezistenþa la flux, capacitateade difuziune, concentraþia sanguinã agazelor respiratorii.

2.2.1.4.Debitele ventilatorii reprezintãvolumele de aer ventilate în unitatea detimp.

Respiraþia normalã se numeºteeupnee, cea acceleratã polipnee, iar cea încetinitã bradipnee. Creºterea amplitudiniirespiraþiei se numeºte hiperpnee iar oprirea

respiraþiei apnee.Dispneea este o tulburare a respiraþiei caracterizatã prin respiraþie dificilã cusete de aerce se poate însoþi de tulburãri ale ritmului, amplitudinii ºi frecvenþeirespiraþiilor.

Debitele ventilatorii pot fi exprimate ca volume deplasate în unitatea de timp cepot fi mãsurate spirografic sau ca debite instantanee corespunzãtoare unui anumitmoment al ciclului respirator sau la un volum dat, ele putând fi mãsurate pe curbaflux-volum (FIG 2.13) .

Volumul expirator maximpe secundã (VEMS) reprezintãvolumul maxim expirat în primasecundã a unei expiraþii forþatece urmeazã unei inspiraþiiforþate. Se determinã spirograficºi poate fi corelat cu curba flux-volum (FIG 2.14).

Exprimarea VEMS se poateface în valoare absolutã (ml),aceasta trebuind sã fie peste80% din valoarea idealã sau sepoate raporta la CV sub formaindicelui de permeabilitatebronºicã VEMSx100/CV caretrebuie sã fie mai mare de 70.

VEMS oglindeºte mai alesrezistenþa la flux în cãile aerieneperiferice de mic calibru carepoate fi modificatã prin procese

FIG 2.13. Curba flux-volum realizatã lacapacitatea vitalã

FIG.2.14. Interrelaþia dintre VEMS ºi curba flux-volumcare aratã momentul debitului expirator maxim



75

inflamatorii sau alergice, dar ºi scãderea forþei contractile a muºchilor respiratori.Scãderea VEMS se însoþeºte frecvent de tulburãri de distribuþie a aerului ventilat ºicreºterea VR ºi a CRF.

Volumul inspirator maxim pe secundã (VIMS) este volumul de aer inspirat înprima secundã a unei inspiraþii maxime rapide care urmeazã unei expiraþii maxime.

Valoarea sa depãºeºte cu puþin valoarea VEMS raportul VEMS/VIMS fiind de 0.8.VIMS scade mult în stenozele fixe ale cãilor aeriene produse de obicei prin leziunicicatriciale.

Debitul ventilator de repaus (VE repaus) reprezintã cantitatea de aer ventilat înrepaus în timp de 1 minut. Valoarea sa este în jur de 6-8 L/min (3.6 L/min/m2 labãrbaþi ºi 3.2 L/min/m2 la femei) putându-se realiza la frecvenþe ºi volume curentediferite în funcþie de particularitãþile individuale.

Debitul ventilator maximal (Vmax) este volumul maxim de aer care poate fiventilat în condiþii de efort. El se realizeazã deobicei la frecvenþe de 40-50/min ºi cuvolume curente de 50-60 % din CV.

Determinarea se poate face spirografic la o ventilaþie voluntarã maximã timp de

10-15 s pentru a evita producerea alcalozei respiratorii sau indirect cu ajutorul formuleiVEMS x 30.In cifre absolute Vmax atinge în medie 130 L/min (75-175 L/min la bãrbaþi sau

65-125 L/min la femei) dar valorile trebuie comparate cu valorile ideale faþã de carese admit scãderi cu pânã la 20%.

Scãderea Vmax înseamnã o reducere a rezervelor ventilatorii ale individuluiindicând existenþa unei disfuncþii ventilatorii.

Aceasta se poate realiza prin:-scãderea CV în cazul unor afecþiuni pulmonare, pleurale, toracice sau

neuromusculare (disfuncþie ventilatorie restrictivã)-scãderea VEMS în cazul emfizemului pulmonar sau al obstrucþiilor cãilor aeriene

(disfuncþie ventilatorie obstructivã)-scãderea CV ºi VEMS în cazul unor procese tuberculoase extinse, cifoscoliozemarcate (disfuncþie mixtã) (FIG 2.15).

Disfuncþiile ventilatorii nu se însoþesc în mod obligatoriu de insuficienþãrespiratorie.

Debitul expirator maxim instantaneu, mãsurabil pe curba flux-volum reprezintãvaloarea maximã a fluxului respirator încursul unei expiraþii forþate ºi poate atinge8-10 L/s în funcþie de forþa de contracþie amuºchilor respiratori.

Debitul inspirator maxim instantaneu estecorespondentul inspirator al precedentului ºiare valori cu puþin mai mari decât acesta.

Debitele instantanee variazã cu sexul sauvârsta dar foarte puþin cu înãlþimea ºi pot fimãsurate la anumite volume de aer (75, 50sau 25% din CV) permiþând o evaluare maidetailatã a desfãºurãrii efortului ventilator.

Insuficienþa respiratorie acutã reprezintão tulburare severã a schimbului de gaze lanivel alveolar cu hipoxemie (pO2 <55-60mmHg) asociatã sau nu cu hipercapnie (pCO

2>45-50 mmHg). Ea poate apare ºi la indivizisãnãtoºi nu numai la cei cu afecþiunipulmonare cronice ºi se însoþeºte demodificãri patologice pulmonare (leziuni aleendoteliului capilar, edem interstiþial, leziunialveolare).

FIG 2.15. Clasificarea disfuncþiilorventilatorii în funcþie de variaþiile

CV ºi ale VEMS



76

Cauzele care o produc pot fi foarte diferite: infecþii sau leziuni ischemicepulmonare, embolie gazoasã, insuficienþa cardiacã, hipoxie cerebralã, aspirareaconþinutului gastric, acþiunea toxicã a O2, acþiunea unor substanþe vasoactive sauenzime lizozomale.

Insuficienþa respiratorie cronicã se caracterizeazã prin incapacitatea organismuluide a asigura valorile normale ale pO

2ºi pCO

2arteriale cu un lucru mecanic respira-

tor rezonabil în condiþii de repaus sau activitate obiºnuitã. Ea poate avea cauzepulmonare (obstrucþii ale cãilor respiratorii, bronºite cronice, emfizem sau tumoripulmonare, afecþiuni cardiace cu rãsunet pulmonar) sau nepulmonare (traumatisme

ce afecteazã sistemul nervos central, leziuni medulare, miopatii, afecþiuni ale cutieitoracice).Emfizemul pulmonar este o afecþiune respiratorie cronicã ce se caracterizeazã

prin lãrgirea anormalã a cãilor respiratorii terminale ºi modificãri distructive alepereþilor alveolari cu fibrozã interstiþialã.

Astmul bronºic se datoreºte unei creºteri a rezistenþei la flux a cãilor aerieneprin contracþia musculaturii netede bronºice, edem al mucoasei cãilor respiratoriicu inflamaþie ºi hipersecreþie bronºicã.

Mecanismul producerii acestor tulburãri implicã o reducere a nivelului adenilatciclazei ºi deci a cAMP, blocarea parþialã a receptorilor βadrenergici ºi hiperexcitabilitateamusculaturii netede la stimuli imunologici, fizici, chimici sau psihici. Existã o

predispoziþie geneticã la sensibilitatea faþã de antigene cu producere crescutã deIgE care se leagã la nivelul mastocitelor ºi bazofilelor cu un antigen specific ducândla eliberarea de histaminã cu efect bronhoconstrictor prin receptorii H

1.

Substanþele adrenergice, glucocorticoizii, teofilina, aerosolii apoºi,expectorantele amelioreazã simptomatologia prin relaxarea musculaturii netede,reducerea congestiei ºi secreþiei mucoase, fluidizarea secreþiilor bronºice (FIG 2.16).

FIG. 2.16. Efectele unor acþiuni farmacologice asupra musculaturii netede ºi secreþiei de mucus la nivelulcãilor aeriene care influenþeazã calibrul acestora ºi deci fluxul ventilator



77

2.3.Circulaþia pulmonarã.

Plãmânii au o dublã vascularizaþie, una nutritivã (bronºicã) ºi una funcþionalã (pulmonarã).Circulaþia pulmonarã sau mica circulaþie se desfãºoarã într-un regim de presiune scãzutã dar cu un

debit egal cu debitul cardiac (5 L/min).Presiunea arterialã medie din artera pulmonarã este de 15 mmHg iar cea din capilarele pulmonare

este de 7 mmHg.Rezistenþa vascularã pulmonarã este mai micã faþã de cea din circulaþia sistemicã fiind în jur de 100 dyne/

s.cm5.Fluxul sanguin pulmonar este ceva mai mare pentru plãmânul drept (55 %) comparatriv cu cel stâng.

Distribuþia sa nu este egalã fluxul fiind mai mic la vârfuri ºi mai mare la baze.Volumul sanguin pulmonar reprezintã cam 240 ml/m2 sau 9 % din volumul sanguin total.Raportul dintre ventilaþie ºi perfuzie (V/P) are o valoare medie de 0.8 fiind mai mare la vârfuri (3.3) ºi mai

mic la baze (0.63) din cauzã cã ventilaþia creºte doar de 3 ori de la vârfuri spre baze comparativ cu perfuziacare creºte de 10 ori.

Reglarea circulaþiei pulmonare este dependentã de acþiunile neuro-umorale, dar ºi de factori pasivi.Vasoconstricþia pulmonarã este produsã de excitarea simpaticã ca ºi de numeroase substanþe (catecolamine,angiotensina II, histamina, hipoxie ºi hipercapnie alveolarã). Vasodilataþia pulmonarã este produsã de

parasimpatic ºi sub acþiunea acetilcolinei, bradikininei, prostaciclinei sau a NO.

Plãmânii sunt organe cu dublã vascularizaþie una nutritivã reprezentatã decirculaþia bronºicã ºi una funcþionalã reprezentatã de circulaþia pulmonarã sau micacirculaþie. Intre aceste 2 sisteme circulatorii existã numeroase comunicãri la nivelcapilar care permit în anumite cazuri ºuntãri circulatorii find responsabile parþial decontaminarea venoasã a sângelui arterial (FIG 2.17).

Prin astfel de legãturi se poate asigura însã oxigenarea alveolelor lipsite deventilaþie.

Circulaþia pulmonarã se desfãºoarã în condiþii unice într-un organ care conþine

aer ºi a cãrui formã se schimbã mereu sub acþiunea jocului gradientului de presiunetranspulmonarã care influenþeazã condiþiile hemodinamice.Circulaþia bronºicã aparþine marii circulaþii ºi se desfãºoarã într-un regim de

presiune hidrostaticã crescutã, dar cu un debit redus (1-2% din debitul cardiac).Circulaþia pulmonarã constituie mica circulaþie în care presiunile sunt mai

scãzute decât cele din circulaþiasistemicã deºi debitul este egalcu debitul cardiac.

Circulaþia pulmonarã începe în ventriculul dreptcontinuând cu artera

pulmonarã care se divide în 2ramuri pentru cei 2 plãmâni.Pereþii arteriali sunt mai subþiriºi au un strat muscular mai slabreprezentat. Cele 2 ramuri alearterei pulmonare se ramificãtreptat urmând traseul cãiloraeriene pânã la nivelulprecapilarelor care ajunse lanivelul bronhiolelor terminaleºi al canalelor alveolare se

ramificã într-o reþea de capilarefoarte bogatã.

Capilarele pulmonare suntmai scurte ºi mai groase decâtcele din circulaþia sistemicã auun diametru de 7-9 µm, dar

FIG 2.17. Vascularizaþia acinului pulmonar.Se poate observa comunicarea circulaþiei pulmonare cu cea

bronºicã (a) ºi contaminarea cu sângele neoxigenat prin ºuntarterã-venã (b) sau de la nivelul alveolelor neaerate (c)



78

lungimea lor este greu de apreciat din cauza numeroaselor anastomoze. Aceastãdispoziþie asigurã un strat aproape continuu de sânge în jurul alveolelor favorizândschimburile respiratorii.

Capilarele conflueazã în venule ºi vene care în final vor forma cele 4 venepulmonare prin care sângele ajunge în atriul stâng.

Timpul de circulaþie în circulaþia pulmonarã este în repaus de 4-5 s din careaprox 0.7 s în teritoriul capilar. In cursul efortului acest timp poate scãdea pânã la 0.3 s.

Presiunea hidrostaticã din diferitele teritorii vasculare pulmonare este rezultantaforþelor care acþioneazã la nivelul lor în condiþiile speciale ale plãmânilor unde înafara acþiunii de pompã a inimii intervine ºi acþiunea miºcãrilor respiratorii.

2.3.1.Presiunile intravasculare pulmonare. Presiunea absolutã este datã de sistolaventriculului drept în condiþiile rezistenþei scãzute a vaselor pulmonare.

In artera pulmonarã presiunea sistolicã este de 20-25 mmHg iar cea diastolicãde 6-12 mmHg cu o presiune medie de 15 mmHg. In capilarele pulmonare presiuneaeste de doar 6-9 mmHg, cu mult mai micã decât cea din capilarele circulaþieisistemice. Dacã un cateter este împins prin artera pulmonarã pânã la nivelul unei

ramuri mici periferice, presiunea înregistratã este folositã pentru evaluarea presiuniicapilare (capillary wedge pressure).La nivelul venelor pulmonare presiunea scade treptat pentru a ajunge în atriul

stâng la 3-4 mmHg (FIG 2.18).Din cauza presiunilor intravasculare scãzute influenþele externe produse de

inspiraþie ºi expiraþie sunt destul de marcate.Presiunea transmuralã la nivelul vaselor pulmonare reprezintã diferenþa dintre

presiunea intravascularã ºi cea exercitatã din exterior. Astfel vasele mari se dilatã îninspiraþie ºi sunt comprimate în expiraþie. La nivelul capilarelor alveolare influenþaeste ºi mai mare, numai cã aici capilarele din pereþii alveolari se turtesc în inspiraþie, în timp ce acelea dintre alveole se dilatã fiind tracþionate de fibrele elastice. In expiraþie

toate capilarele sunt turtite ceea ce duce la creºterea rezistenþei vasculare pulmonare.Presiunea transmuralã este influenþatã ºi de presiunea interpleuralã ºi gradul inflaþieipulmonare.

Presiunea transmuralã constituie un factor important pentru schimburile deapã ºi electroliþi la nivel capilar, presiunea hidrostaticã scãzutã ºi presiunea oncoticã

FIG 2.18. Circulaþia pulmonarã ºi presiunile intravasculare. Cifrele exprimã saturaþia sângelui îndiferitele teritorii ale acesteia



79

datã favorizând trecerea lichidelor în capilare din spaþiul interstiþial. Volumul lichidiandin spaþiul interstiþial este în jur de 200 ml dar prezintã variaþii în funcþie de numãrulde capilare pulmonare perfuzate care creºte în efort.

2.3.2.Rezistenþa vascularã pulmonarã. Din cauza pereþilor lor subþiri ºi a marii

lor complianþe modificarea calibrului vaselor pulmonare se realizeazã nu numaisub acþiunea muºchilor netezi vasculari ci ºi prin influenþa presiunii transmurale. Inaceste condiþii deºi rezistenþa vascularã este controlatã activ de arteriole, ea depinde într-o mãsurã importantã ºi de capilarele pulmonare unde influenþa factorilortransmurali este semnificativã.

Valoarea normalã a rezistenþei vasculare pulmonare este de 1.7 mmHg/L/minceea ce corespunde la 100 dyne/s.cm-5 . În aprecierea ei trebuie sã þinem cont depresiunea arterialã pulmonarã, presiunea din atriul stâng ºi fluxul sanguin pulmonar.

2.3.3.Fluxul ºi volumul sanguin pulmonar. Sângele ejectat de ventriculul dreptla fiecare sistolã ajunge în circulaþia pulmonarã cu o vitezã de 85 cm/s ce scade

aproape de zero în diastolã. Viteza medie în artera pulmonarã este de 18 cm/s.Plãmânul stâng primeºte 45% din fluxul total iar cel drept 55%, lobii inferiori fiindmai bine perfuzaþi decât cei superiori.

Miºcãrile respiratorii influenþeazã fluxul sanguin pulmonar cu rãsunet ºi asuprapresiunii arteriale sistemice ºi frecvenþei cardiace care scad la începutul inspiraþieiºi cresc la sfârºitul expiraþiei.

Astfel, în inspiraþie volumul vaselor creºte ºi ca urmare la început afluxul spreinima stângã scade pentru ca apoi sã creascã imediat dupã umplerea completã avaselor pulmonare. Creºterea este continuatã în expiraþie pentru ca apoi sã scadã la începutul inspiraþiei. In aceste procese mai participã ºi conexiunile dintre centriirespiratori ºi cei cardiovasomotori ca ºi influenþele chemo ºi presoreceptoare.

Distribuþia fluxului sanguin pulmonar nu este uniformã nu numai din cauzegravitaþionale generate de poziþia vaselor faþã de inimã, ci ºi din cauza interacþiuniidintre presiunea hidrostaticã ºi miºcãrile respiratorii.

S-a demonstrat cã atât fluxul sanguin cât ºi ventilaþia cresc de la vârfuri sprebazele plãmânilor (ventilaþia de 3 ori iar perfuzia de 10 ori) (FIG 2.19).

FIG.2.20. Împãrþirea plãmânilor în zone în funcþie de interrelaþia dintre presiunile alveolarã (PA), de la capãtul arterial al capilarului pulmonar(Pa) ºi de la cel venos (Pv)

FIG. 2.19. Variaþiile fluxului sanguin ºi aleventilaþiei la vârful ºi la baza plãmânilor



80

Se descriu 3 zone topografice pulmonare în funcþie de interrelaþia dintrepresiunea alveolarã (PA), cea de la capãtul arterial al capilarului pulmonar (Pa) ºi ceade la capãtul sãu venos (Pv) :

-Zona I în care PA>Pa>Pv ceea ce duce la colabarea capilarelor cu reducereaimportantã a fluxului

-Zona II în care Pa>PA>Pv fluxul fiind determinat de diferenþa dintre presiunilearterialã ºi alveolarã ceea ce realizeazã o cascada vascularã-Zona III în care Pa>Pv>PA iar fluxul depinde de diferenþa de presiune arterio-

venoasã. Fluxul creºte în aceastã zonã datoritã acþiunii gravitãþii prin distensie ºirecrutare de noi capilare (FIG 2.20.).

Acestor 3 zone li s-a adãgat o a 4-a situatã în pãrþile cele mai inferioare aleplãmânilr în care fluxul scade datoritã creºterii presiunii interstiþiale care îngusteazãvasele extra-alveolare.

Volumul sanguin pulmonar cuprinde în jur de 9% din volumul sanguin totalceea ce înseamnã cam 240 ml/m2 suprafaþã corporalã. Vasele pulmonare constituieun rezervor mic de sânge în comparaþie cu rezervorul venos sistemic. Din acest

volum aprox 60 ml/m2

se gãsesc în capilare ºi participã la schimburile gazoase.Interrelaþia dintre ventilaþia ºi perfuzia pulmonarã. Dacã se considerã cã într-unminut se ventileazã la nivel alveolar cam 4 L de aer (restul rãmânând în spaþiul mort)iar debitul cardiac este de 5 L/min atunci raportul dintre ventilaþie ºi perfuzie (V/P)are o valoare medie de 0.8 în condiþii ideale în care toate alveolele sunt egalventilate ºi perfuzate.

In realitate existã mari variaþii ale distribuþiei aerului ventilat ºi ale perfuzieiceea ce face ca raportul V/P sã varieze între 3.3 la vârfuri ºi 0.63 la baze. Acest lucrugenereazã un gradient vertical al presiunilor parþiale ale O2 ºi CO2 în aerul alveolar(FIG 2.21).

In plus chiar la nivelul acinilor existã o inegalitate între ventilaþie ºi perfuzie

având în vedere faptul cã alveolele sunt ventilate în serie primind tot mai puþinoxigen spre capãtul acinului, în timp ce perfuzia capilarã se realizeazã în paralelsângele având acelaºi conþinut în oxigen (FIG. 2.22).

Cu toate cã pO2 în alveole scade cu 40 mmHg de la vârf la bazã, saturaþia sângeluice pãrãseºte plãmânii nu scade cu mai mult de 4% datoritã formei curbei de disocierea O2Hb.

La individul normal inegalitatea raportului V/P are influenþã minimã asupraschimburilor respiratorii prin intervenþia a 2 mecanisme compensatorii:

-reducerea perfuziei unui teritoriu bine ventilat duce la scãderea CO2 din alveoleleºi cãile aeriene adiacente ceea ce produce constricþia musculaturii netede de laacest nivel diminuând ventilaþia

FIG. 2.22. Interrelaþia dintre ventilaþie ºi perfuziela nivelul acinului unde alveolele sunt ventilateîn serie în timp ce perfuzia are loc în paralel

FIG. 2.21. Gradientul vertical al presiunilorparþiale ale O 2 ºi CO 2 în aerul alveolar



81

-hipoventilaþia unui teritoriu bine perfuzat scade O2 ºi ca urmare se producevasoconstricþie care scade perfuzia.

2.3.4.Reglarea circulaþiei pulmonare se realizeazã prin interrelaþia factorilor careinfluenþeazã fluxul sanguin în mod activ sau pasiv.

Controlul vasomotor activ este posibil prin intermediul inervaþiei vegetative avaselor pulmonare în condiþiile în care inervaþia acestora este mai redusã comparativcu vasele sistemice, mai ales la nivelul vaselor mici.

Simpaticul produce o creºtere rezistenþei vasculare prin intermediul α receptorilorsau numai o distensibilitate mai redusã a vaselor.

Fibrele parasimpatice colinergice au acþiune vasodilatatoare, în special asupravaselor bronºice.

Reflexele baro sau chemoreceptoare sistemice au rãsunet ºi la nivelul circulaþieipulmonare. Astfel, stimularea baroreceptorilor sino-carotidieni produce vasodilataþie, în timp ce stimularea hipoxicã a chemoreceptorilor corpusculilor carotidieniproduce vasoconstricþie.

Numeroase substanþe acþioneazã pe cale umoralã asupra circulaþiei pulmonare.Catecolaminele, agoniºtii α adrenergici, angiotensina II, histamina, PGF2α, PGE

2,

tromboxanii produc vasoconstricþie, la fel ca ºi hipoxia ºi hipercapnia alveolarã sauscãderea pH sanguin.

Acetilcolina, agoniºtii β adrenergici (izoproterenol), PGE1, PGI

2, bradikinina, NO

sunt vasodilatatoare.In ceea ce priveºte modificãrile pasive ale rezistenþei vasculare pulmonare,

variaþiile volumului pulmonar peste sau sub capacitatea rezidualã funcþionalã,creºterea presiunii alveolare ºi interstiþiale, presiunea intrapleuralã pozitivã crescrezistenþa vascularã pulmonarã, în timp ce creºterea presiunii în artera pulmonarãºi atriul stâng, creºterea volumului sanguin pulmonar ºi a debitului cardiac o reduc.

2.4.Difuziunea alveolo-capilarã.

Difuziunea alveolo-capilarã reprezintã trecerea gazelor din aer în sânge ºi invers prin traversareamembranei alveolo-capilare.

Difuziunea depinde în primul rând de diferenþa de presiune parþialã a gazelor, ca ºi de proprietãþile lorfizico-chimice sau grosimea ºi suprafaþa membranei alveolo-capilare.

Pentru O2

presiunea în aerul alveolar este de 100 mmHg, iar în sângele venos 40 mmHg.Pentru CO

2presiunea în alveole este de 40 mmHg iar în sângele venos 46 mmHg.

Capacitatea de difuziune a plãmânilor constã în abilitatea unui gaz de a trece prin membrana alveolo-

capilarã în unitatea de timp pentru o anumitã diferenþã de presiune parþialã.Capacitatea de difuziune pentru O2 este de 15-20 ml/min/mmHg în repaus ºi de 40-80 ml în cursul efortului.

Ca urmare a miºcãrilor respiratorii gazele componente ale atmosferei ajung lanivelul alveolelor unde vin în contact cu sângele capilar prin intermediul membraneialveolo-capilare.

La individul normal în repaus cei 120 ml sânge capilar sunt înconjuraþi cam de2 L aer alveolar ce constituie capacitatea rezidualã funcþionalã. Reþeaua capilarã areo suprafaþã de 90 m2 totalizând o lungime de aprox 1500 km.

La nivelul membranei alveolo-capilare are loc schimbul de gaze prin difuziune,

fenomen care depinde de mai mulþi factori:-diferenþa de presiune parþialã a gazelor-proprietãþile lor fizico-chimice-grosimea ºi suprafaþa membranei de schimbDiferenþa de presiune parþialã. Faþã de aerul atmosferic care conþine oxigen,

bioxid de carbon ºi azot într-o anumitã proporþie, aerul alveolar ºi sângele care vine



82

sau pãrãseºte capilarele conþin mai puþin oxigen ºi mai mult bioxid de carbon, întimp ce azotul nu suferã modificãri importante (Tabel I).

Aerul alveolar are o compoziþie diferitã de cea a aerului atmosferic datoritãschimburilor de gaze. Ea nu rãmâne fixã datoritã variaþiilor respiratorii, a existenþei

TABEL I. Presiunile parþiale ale gazelor în aerul atmosferic ºi alveolar ºi în sângele venos ºi arterial (mmHg)

Aer a tmo sferic Aer a lveolar Sânge venos a mes tecat Sânge arte rial

O2 158 100 40 95CO2 0.3 40 46 40N2 596 573 573 573

spaþiului mort ºi a inegalitãþii ventilaþiei alveolare. Moleculele de gaz traverseazãmembrana alveolo-capilarã prin difuziune simplã de la locurile unde presiunea lorparþialã este mai mare spre locurile unde aceasta este mai micã.

Difuziunea este favorizatã de circulaþia intensã, reacþiile chimice rapide ale gazelor în sânge favorizate de unele enzime specifice ºi ajustarea continuã a ventilaþiei ºiperfuziei la necesitãþile metabolice.

In repaus consumul de O2

este în jur de 250 ml/min cu o producþie de 200 mlCO

2, cifrele variind mult în cursul efortului.Proprietãþile fizico-chimice ale gazelor. Moleculele gazelor se aflã în continuã

miºcare ceea ce asigurã dezvoltarea unei anumite presiuni în funcþie de numãrul demolecule, volumul pe care îl ocupã ºi temperaturã fãrã ca presiunea parþialã a unuigaz sã afecteze presiunea altuia.

Influenþa temperaturii asupra volumului gazelor este importantã pentrumãsurarea volumelor pulmonare þinând cont de faptul cã temperatura corporalã de

370

C este de obicei superioarã temperaturii atmosferice reducând volumul gazelorcare pãrãsesc plãmânii. In plus aerul expirat este saturat cu vapori de apã la opresiune parþialã de 47 mmHg.

Volumele de aer mãsurate trebuie deci corectate în funcþie de temperaturã,presiunea atmosfericã ºi presiunea vaporilor de apã. Se folosesc urmãtoarele tipuride corecþie:

-STPD la 00 C, 760 mmHg, fãrã vapori de apã-BTPS la 370 C, presiune saturatã cu vapori de apã-ATPS la temperatura mediului ambiant ºi la presiune saturatã cu vapori de apã.Cantitatea de gaz din plasmã sau alte lichide ale corpului depinde de presiunea

gazului ºi solubilitatea acestuia.

Solubilitatea gazelor este mai scãzutã în plasmã din cauza prezenþei substanþelorsolide dizolvate ºi a eritrocitelor. Solubilitatea CO2este mai mare decât cea a O

2. In

100 ml sânge la temperatura corpului avem cantitãþi destul de mici de gaze dizolvate(O

20.3 ml, CO

23 ml, N

20.8 ml) dar ele sunt importante deoarece numai trecând prin

aceste forme se obþin celelalte combinaþii chimice ale lor.Grosimea ºi suprafaþa membranei alveolo-capilare. Deºi grosimea medie a

membranei alveolo-capilare este în jur de doar 1 µm, spaþiul pe care gazele trebuiesã-l strãbatã din alveolã pânã în eritrocite sau invers este mult mai complex aiciintervenind ºi o serie de alte procese chimice.

Reducerea suprafeþei de schimb sau alterarea membranei alveolo-capilare încursul unor afecþiuni pulmonare îngreuneazã într-un mod semnificativ difuziunea.

Capacitatea de difuziune a plãmânilor constã în abilitatea unui gaz de a trecedintr-o parte în alta a membranei alveolo-capilare în unitatea de timp la o anumitãdiferenþã de presiune parþialã.

Capacitatea de difuziune a plãmânilor pentru O2 este în repaus de 15-20 ml/min/ mmHg dar ea poate creºte la 40-80 ml/min/mmHg în condiþii de efort sau hipoxieprin intensificarea respiraþiei ºi a circulaþiei.



83

Diferenþele alveolo-arteriale ale gazelor. Între aerul alveolar ºi sângele arterialexistã ºi în mod fiziologic unele diferenþe privind concentraþia gazelor respiratorii.Ele nu sunt importante pentru CO2 ºi N2 dar pentru O2 gradientul poate varia chiar înrepaus între 5 mmHg la 20 de ani ºi 20 mmHg la 75 ani, valori care cresc în efortul intens.

Acest gradient se datoreºte variaþiei raportului V/P în diferitele teritorii pulmonare

ca ºi contaminãrii venoase a sângelui arterial care atinge cam 2% din debitul cardiac.

2.5.Reglarea respiraþiei ºi adaptarea ei în diferite condiþii.

Reglarea respiraþiei se realizeazã prin mecanisme chemoneurologice complexe.Centrii respiratori principali se aflã în bulb. Aici existã un grup de neuroni respiratori dorsal ºi unul

ventral.Grupul dorsal conþine neuroni cu rol inspirator situat în zona nucleului tractului solitar care controleazã

activitatea diafragmului prin intermediul nervilor frenici având rolul principal în generarea ritmului respirator.

Grupul ventral este situat în zona nucleilor retrofacial, ambiguu ºi retroambiguu ºi conþin atât neuroni

inspiratori cât ºi expiratori.In punte existã centrul pneumotaxic care are rolul de a influenþa succesiunea inspiraþie expiraþie.Centrii nervoºi superiori situaþi în hipotalamus, sistemul limbic ºi scoarþa cerebralã realizeazã adaptarea

comportamentalã ºi voluntarã a respiraþiei intervenind în termoreglare, stãrile afectiv-emoþionale sau înactivitãþile voluntare.

Numeroase reflexe influenþeazã activitatea respiratorie : reflexele Hering-Breuer ºi paradoxal Headiniþiate de distensia sau colabarea plãmânilor, reflexele proprioceptive ºi chemoreceptoare.

Reflexele chemoreceptoare sunt declanºate de la nivelul unor receptori periferici (sino-carotidieni ºiaortici) ºi centrali (mai ales la nivelul bulbului) care transmit informaþii legate de pO

2, pCO

2ºi pH.

Reflexele cu acþiune tranzitorie sunt reprezentate de apneea reflexã, strãnut, tuse, sughiþ, cãscat ca ºide reflexele plecate de la receptorii J sau cei iritanþi, de la nivelul aparatului cardio-vascular ºi al pielii.

In cursul efortului creºte consumul de O2

de la 250 ml/min în repaus pânã la 3-4 L/min.Consumul de O

2creºte treptat atingând un nivel de echilibru care se menþine pe toatã durata efortului.

Dupã încetarea acestuia consumul revine la valorile de repaus. Deficitul iniþial este astfel acoperit dedatoria finalã la revenire.

Fiecare individ are o capacitate aerobicã maximã adicã un nivel maxim de efort pentru care îºi poateasigura consumul de O

2Depãºirea acestuia se face în condiþii de anaerobiozã efortul neputând fi continuat

prea mult.Adaptarea la efort se face prin mecanisme neurogene ºi chimice care realizeazã creºterea ventilaþiei

maxime pânã la 130-150 L/min precum ºi creºterea debitului cardiac. Factorul limitativ al adaptãrii la efort nueste reprezentat de respiraþie ci de sistemul cardio-vascular.

Hipobarismul se caracterizeazã prin scãderea pO2

pe mãsura creºterii altitudinii.Semnele hipobarismului depind de altitudine ºi rapiditatea instalãri hipoxiei. Ventilaþia pulmonarã

creºte ca ºi frecvenþa bãtãilor inimii ºi presiunea arterialã.Hipoxia are efecte în primul rând asupra sistemului nervos, ele fiind severe când pO

2alveolar scade

sub 30 mmHg ºi se asociazã cu hipocapnia produsã de hiperventilaþie. Se constatã somnolenþã, lentoare,falsã senzaþie de bine, alterarea judecãþii critice, scãderea percepþiei dureroase.

Aclimatizarea este posibilã la locuitorii marilor înãlþimi care prezintã o toleranþã crescutã la hipoxieprin creºterea ventilaþiei, ajustarea echilibrului acido-bazic, poliglobulie, creºterea debitului cardiac, creºtereanumãrului de capilare musculare.

Expunerea la altitudini ridicate produce rãul de munte care are ca simptome cefaleea, dispneea deefort, slãbiciune, greþuri, palpitaþii, transpiraþii.

Expunerea de duratã la altitudine se însoþeºte de o stare de obosealã, dureri ale extremitãþilor, tulburãrivizuale, insomnii.

Hiperbarismul se caracterizeazã prin creºterea presiunii odatã cu scufundarea subacvaticã, la fiecare10 m presiunea crescând cu 1 atm.

Scufundarea în apnee ºi revenirea la suprafaþã este posibilã fãrã nici un echipament, scufundãtorii

antrenaþi prezentând o creºtere a CPT, diminuarea VR ºi toleranþã crescutã la CO2 ºi hipoxie.Scufundarea în apã pânã la gât are efecte asupra respiraþiei ºi circulaþiei din cauza presiunii exercitateasupra corpului, chiar dacã aceasta nu este prea mare.

Imersia capului sau numai a feþei produce un reflex de scufundare manifestat prin bradicardieaccentuatã ºi vasoconstricþie sistemicã cu creºterea presiunii arteriale. Acest reflex este caracteristicanimalelor ºi pãsãrilor acvatice.



84

In cazul scufundãrilor la adâncimi mari pe durate mai lungi respiraþia nu este posibilã decât folosindaparaturã care sã asigure aerului respirat o presiune egalã cu cea de la adâncimea datã.

Hipercapnia la care se asociazã acþiunea narcoticã a azotului dizolvat în sânge în cantitãþi mai mariproduce aºa numita beþie a adâncurilor.

Persoanele antrenate pentru scufundãri tolereazã mai bine hipercapnia, au o respiraþie mai lentã cucreºterea VC, VIR ºi CV.

Revenirea rapidã la suprafaþã dupã o scufundare mai îndelungatã duce la apariþia disbarismului saua bolii de decompresiune cauzatã de eliberarea azotului dizolvat sub formã de bule care cresc în volum pemãsura ascensiunii cauzând fenomene neurologice, cardio-vasculare, dureri articulare. Aceste tulburãripot fi înlãturate prin recomprimare urmatã de decomprimare lentã sau pot fi prevenite prin folosirea unoramestecuri de gaze (azot-oxigen, heliu-oxigen, heliu-azot-oxigen) în locul aerului obiºnuit.

Administrarea de O2 pur nu este lipsitã de pericole din cauza acþiunii toxice a acestuia mai ales lanivelul sistemului nervos central.

Embolia gazoasã nu trebuie confundatã cu disbarismul, ea apare în cazul în care un scufundãtor carerespirã aer la o presiune ridicatã revine rapid la suprafaþã fãrã a expira. Creºterea bruscã a volumului de aerdin plãmâni poate duce la ruperea vaselor pulmonare ºi pãtrunderea aerului în sistemul circulator.

Respiraþia periodicã este o respiraþie anormalã în care se interpun perioade mai lungi de apnee ºi suntexpresia unei asfixii cerebrale.

Asfixia este o stare caracterizatã prin hipoxie ºi hipercapnie datorate blocãrii cãilor aeriene sau a transportului gazelor sanguine.

Resuscitarea respiratorie constã în aplicarea în cazul opririi respiraþiei a unor manevre manuale saufolosind aparaturã specializatã care sã permitã schimburile respiratorii ºi reluarea respiraþiei spontane.

Pentru a realiza un aport adecvat de O2 în funcþie de necesitãþile metabolice aleorganismului ºi eliminarea CO2 rezultat, ventilaþia ºi circulaþia pulmonarã trebuie sãse adapteze continuu prin intervenþia unor mecanisme de reglare chemoneurologicecomplexe.

Scãderea cantitãþii de O2 (hipoxia), dar mai ales creºterea CO2 (hipercapnia)

sunt factorii principali de care depind variaþiile respiratorii. Ei acþioneazã direct saupe cale reflexã asupra unor grupuri de neuroni situaþi la diferite nivele ale sistemuluinervos central care la rândul lor vor acþiona asupra muºchilor respiratori prinintermediul motoneuronilor spinali.

Numeroºi alþi stimuli plecaþi de la nivelul proprio, baro sau chemoreceptorilorrãspândiþi în cele mai variate zone ale corpului influenþeazã respiraþia.

2.5.1 Centrii respiratori.Activitatea repiratorie ritmicã este bazatã pe alternanþa descãrcãrilor neuronilor

inspiratori ºi expiratori bulbari fiind modelatã prin influenþe nervoase extrabulbare.Respiraþia este un proces automat spontan care poate fi influenþat voluntar.

Neuronii implicaþi în respiraþie sunt situaþi în anumiþi centri care grupeazãneuroni cu funcþii asemãnãtoare ºi activitate înalt integratã.

2.5.1.1.Centrii bulbo-pontini.Centrii bulbari sunt situaþi în substanþa reticulatã de ambele pãrþi ale liniei

mediane ºi prezintã dupã descrierea clasicã 2 zone: una inspiratoare situatã dorsala cãrei excitare provoacã inspiraþia ºi alta expiratorie situatã mai ventral decât primaºi a cãrei excitare produce expiraþia, activitatea respiratorie ritmicã de repaus fiinddependentã mai ales de centrul inspirator (FIG 2.23).

Noþiunea de centru inspirator sau expirator este înlocuitã în prezent prin aceeade grup neuronal denumit dupã poziþia sa anatomicã ºi în care pot coexista neuroni

cu funcþii diferite.Grupul respirator dorsal este situat în zona nucleului tractului solitar ºi conþinemai ales neuroni inspiratori care controleazã activitatea diafragmului prin intermediulnervilor frenici. Ei trimit numeroase fibre spre neuronii grupului respirator ventralde la care pleacã însã mult mai puþine fibre spre grupul dorsal, ridicând semne de întrebare cu privire la viabilitatea mecanismului inervaþiei reciproce în generarea



85

ritmicitãþii spontane inspiraþie- expiraþie.

Se descriu 2 tipuri deneuroni cu rol inspirator: 1α care sunt inhibaþi de

inflaþia plãmânului ºi 1 βcare sunt excitaþi de inflaþie.Grupul respirator dorsalconþine ºi o micã populaþiede neuroni expiratoriamestecaþi printre ceiinspiratori ca ºi celule Pcare sunt interneuroniimplicaþi în integrareaaferenþelor de la receptoriipulmonari de întindere.

Nucleul tractului solitareste sediul proiecþieifibrelor aferente aleglosofaringianului (IX) ºivagului (X) care transmitinformaþii de la chemo ºibaroreceptorii carotidieni ºiaortici legate atât de pO2,

pCO2 ºi pH din sângele arterial cât ºi de nivelul presiunii arteriale. In plus sunttransmise ºi informaþii de la diferiþi receptori pulmonari, mai ales cei de distensie.

Se considerã cã grupul respirator dorsal deþine rolul principal în generarea

ritmului respirator ca ºi în integrarea diferitelor aferenþe care îi pot influenþa activitateape cale reflexã.Grupul respirator ventral este situat în zona nucleilor retrofacial, ambiguu ºi

retroambiguu. Acest grup conþine atât neuroni inspiratori cât ºi expiratori.Neuronii din nucleul ambiguu sunt mai ales motoneuroni vagali care inerveazã

muºchii faringelui, laringelui ºi ai limbii fiind implicaþi atât în inspiraþie cât ºi înexpiraþie.

In nucleul retroambiguu neuronii inspiratori sunt situaþi mai mult în zona rostralã, în timp ce neuronii expiratori sunt situaþi caudal. Unii dintre neuronii inspiratoritrimit impulsuri spre muºchii intercostali externi ºi chiar spre diafragm, în timp cerestul sunt conectaþi numai cu alþi neuroni de la nivelul bulbului.

Neuronii expiratori trimit impulsuri spre muºchii intercostali interni ºiabdominali.

Nucleul retrofacial conþine în special neuroni expiratori grupaþi în complexulBotzinger care inhibã neuronii inspiratori din grupul dorsal ca ºi unii dintremotoneuronii frenici. Mulþi dintre neuronii expiratori nu sunt activi în eupnee cândexpiraþia are loc pasiv.

In mod clasic centrii respiratori pontini ar fi reprezentaþi de centrulpneumotaxic ºi centrul apneustic.

In concepþia actualã centrul pneumotaxic cuprinde neuronii grupaþi în zonasuperioarã a punþii în nucleul parabrahial medial ºi nucleul Kolliker-Fuse care intervin în modulareaa succcesiunii inspiraþie-expiraþie.

Existenþa centrului apneustic cãruia i s-a atribuit un rol în întreruperea inspiraþieinu a putut fi demonstratã.

Rezultatele studiilor mai vechi privind rolul centrilor nervoºi bulbo-pontini înreglarea respiraþiei bazate pe secþionãri ºi distrugeri la diferite nivele ale trunchiuluicerebral în condiþii de narcozã trebuie interpretate cu rezervã, datã fiind efectuarealor în condiþii mult diferite de cele fiziologice.

FIG 2.23. Localizarea grupurilor de neuroni respiratori la nivelultrunchiului cerebral



86

Ele au fost completate însã de studiile realizate prin înregistrarea activitãþiielectrice a neuronilor implicaþi în controlul respiraþiei.

2.5.1.2.Centrii nervoºi superiori.Activitatea centrilor respiratori bulbo-pontini este modulatã prin influenþa

numeroaselor impulsuri provenite din alte teritorii ale sistemului nervos central

realizând adaptarea comportamentalã ºi voluntarã a respiraþiei în diferite condiþiifiziologice.Hipotalamusul intervine în modificãrile respiratorii legate de termoreglare la

unele specii animale, în cursul febrei sau al unor modificãri hemodinamice. Animalelecu blanã lipsite de glande sudoripare (câine) prezintã o hiperventilaþie intensã pentrua evita supraîncãlzirea. Vehicularea unor volume crescute de aer prin cãile aerienesuperioare produce o importantã pierdere de cãldurã prin evaporare. Hipocapniaeste evitatã deoarece respiraþia este superficialã interesând doar spaþiul mort.

Hipertermia în cursul febrei, al eforturilor intense sau expunerea la temperaturãridicatã induce hiperventilaþie prin acþiunea directã a temperaturii, accelerareaproceselor metabolice ºi producerea de metaboliþi acizi.

Hipotermia are efecte inverse deprimând respiraþia.Sistemul limbic are rol în modificãrile respiratorii ce însoþesc stãrile emoþionalede fricã sau furie. Stãrile de fricã sau furie, ca ºi senzaþiile plãcute determinãaccelerarea respiraþiei, în timp ce teama, groaza sau atenþia încordatã se însoþesc deoprirea respiraþiei.

Adulmecarea mirosurilor presupune implicarea unor modificãri respiratoriispecifice realizate prin conexiunile sistemului limbic cu cel olfactiv.

Scoarþa cerebralã poate avea influenþe importante asupra respiraþiei, stimuliiplecaþi din ariile motorii ºi premotorii ajungând direct la motoneuronii ce inerveazãmuºchii respiratori fãrã a mai trece prin centrii bulbo-pontini. Aflatã sub controlvoluntar cortical respiraþia poate fi acceleratã, încetinitã sau chiar opritã pentru scurte

perioade de timp.Posibilitatea realizãrii de reflexe condiþionate respiratorii (hiperventilaþiasportivilor înainte de start), adaptarea respiraþiei în unele situaþii psihosociale sau în cursul unor activitãþi speciale (gimnastica yoga, vorbirea, cântatul vocal sau lainstrumente de suflat) subliniazã odatã în plus rolul scoarþei cerebrale în modularearespiratorie.

Rolul scoarþei este însã limitat de mecanismele reflexe induse de variaþiilenivelului CO2.

Centrii respiratori au numeroase conexiuni funcþionale cu alþi centri nervoºicare coordoneazã diferite funcþii. Existã relaþii strânse cu centrii cardiovasomotoribulbari ca ºi cu centrii masticaþiei deglutiþiei ºi ai vomei. Respiraþia este complexinterconectatã cu mecanismele care regleazã circulaþia, metabolismul, echilibrulhidroelectrolitic, secreþiile endocrine, temperatura corporalã participând lahomeostazia generalã a organismului.

2.5.2.Reflexele implicate în reglarea respiraþiei.Miºcãrile respiratorii se realizeazã prin activitatea ritmicã a centrilor respiratori

bulbari modulatã de centrii superiori sub influenþa a numeroase impulsuri de ladiferiþi receptori dintre care cele mai importante sunt cele plecate de la nivelulplãmânilor ºi a zonelor reflexogene carotidiene ºi aortice (FIG 2.24).

Izolarea progresivã a centrilor respiratori bulbari prin reducerea aferenþelor va

avea ca efect scãderea numãrului neuronilor inspiratori activi în mod spontan ºideci deprimarea respiraþiei.2.5.2.1.Reflexele Hering-Breuer se produc la distensia (reflex inhibito-inspira-

tor) sau colabarea (reflex excito-inspirator) plãmânilor, un rol important în declanºarealor având nervii vagi. Secþionarea lor duce la apariþia unei respiraþii rare ºi adâncicu pauze între inspiraþie ºi expiraþie toracele rãmânând într-o poziþie de inspiraþie



87

parþialã. Nervii vagi transmit informaþii în primul rând de la nivelul receptorilor de întindere din muºchii netezi ai cãilor aerienea dar ºi de la nivelul marilor vaseintratoracice sau al vasele pulmonare.

Reflexul inhibito-inspirator este declanºat de distensia plãmânilor ce acþioneazãla nivelul unor receptori de întindere cu adaptare lentã ºi are rolul de a reduce lucrul

respirator prin prevenirea vehiculãrii unor volume curente mari de aer ºi asupradistensiei alveolare. Pentru a activa acest reflex în condiþii de eupnee suntnecesare volume curente de 800-1000 ml.

Reflexul excito-inspirator se produce la colabarea plãmânilor prin intervenþiaunor receptori cu adaptare rapidã stimulaþi pe durate scurte la volume mari de aer.Acest reflex intervine în cazul unei colabãri bruºte a plãmânilor, aºa cum se întâmplã în pneumotorace sau în cazul unei respiraþii spontane ample (oftat) având rolul de apreveni atelectazia.

2.5.2.2.Reflexul paradoxal Head este opus reflexului Hering-Breuer inhibito-in-spirator ºi realizeazã activarea inspiraþiei pe mãsura hiperinflaþiei pulmonare ceeace contribuie la hiperventilaþia de efort.

2.5.2.3.Reflexele proprioceptive sunt declanºate de stimularea receptorilor dela nivelul muºchilor interostali ºi diafragm (fusuri musculare ºi receptori tendinoºi)ºi ar avea un rol important în reglarea volumului curent.

2.5.2.4.Reflexele chemoreceptoare sunt declanºate de modificãrile presiunilorparþiale ale gazelor respiratorii (pO2,pCO2) ca ºi de variaþiile de pH rezultate în urmaactivitãþii tisulare. Modificãrile sunt detectate de chemoreceptori situaþi la periferiesau la nivelul sistemului nervos central.

Chemoreceptorii periferici sunt situaþi în corpusculii (glomus) din zonele sino-carotidianã ºi aorticã ºi intervin ºi în reglarea circulaþiei. Informaþiile de la aceºtiasunt transmise pe calea nervilor vag ºi glosofaringian la neuronii respiratori bulbariinfluenþând respiraþia.

Corpusculii au o irigaþie foarte intensã (2000 ml/100 g þesut) fiind foarte sensibilila scãderea pO2, creºterea pCO2, scãderea pH, reducerea presiunii arteriale,hipertermie sau creºterea activitãþii simpatice ºi vasoconstricþia ce o însoþeºte.Chemoreceptorii aortici sunt stimulaþi în special de hipoxie ºi influenþeazã mai alesfrecvenþa respiraþiilor, în timp ce receptorii sino-carotidieni influenþeazã atât frecvenþacât ºi profunzimea respiraþiei. Mecanismul prin care reducerea pO 2 arterial

FIG. 2.24. Receptorii implicaþi în reglarea reflexã a respiraþiei



88

influenþeazã activitatea chemoreceptorilor este legat de inhibarea permeabilitãþiipentru K+ a membranei celulelor chemosenzitive urmatã de depolarizarea acestora.

In condiþii de eupnee cu normoxie ºi normocapnie chemoreceptorii perifericicontribuie cu 20% la controlul ventilaþiei, în timp ce hiperpneea hipoxemicã depinde în cea mai mare mãsurã de controlul periferic.

Chemoreceptorii centrali sunt rãspândiþi la diferite nivele ale sistemului nervoscentral dar mai ales în zona ventro-lateralã a bulbului. Celulele chemoreceptoaresunt influenþate de cantitatea H+ din lichidul cefalorahidian ºi cel interstiþial, elenefiind în contact direct cu sângele arterial de care sunt separate de bariera hemato-encefalicã prin care doar CO2 difuzeazã cu uºurinþã. Chemoreceptorii centrali nusunt influenþaþi de hipoxie.

Compoziþia lichidului cefalo-rahidian este diferitã de cea a plasmei, cantitateade proteine este cu mult mai micã, pCO2 este ceva mai mare iar pH este mai acid(7.32), singurul sistem tampon semnificativ fiind bicarbonatul. Datoritã acestui fapthipercapnia va duce la modificãri mai mari ale H+ în lichidul cefalorahidiancomparativ cu plasma.

Chemoreceptorii centrali sunt implicaþi în menþinerea respiraþiei în condiþii derepaus ca ºi în rãspunsul de lungã duratã la inhalarea de CO2, spre deosebire dechemoreceptorii periferici care intervin în rãspunsurile rapide la CO2.

Rolul CO2 ºi al H+ în modificãrile respiratorii este foarte important, lucru doveditde creºterea aproape liniarã a ventilaþiei în funcþie de concentraþia H+. Nivelul acesteiadepinde de producerea metaboliþilor acizi ºi în primul rând a CO2 care este cel maiputernic excitant al neuronilor respiratori. Hipoxia potenþeazã rãspunsul ventilatorla CO2.

Presiunea parþialã a CO2 în sângele arterial ºi lichidul cefalo-rahidian constituieprincipala determinantã a volumului curent ºi a frecvenþei respiratorii. Doarhiperventilaþia voluntarã ºi hiperpneea din cursul efortului pot depãºi efectul

hipercapniei asupra respiraþiei.Efectele cele mai marcate ale CO2 se obþin la concentraþii de 5-10 % în aerulrespirat însoþite de variaþii ale pCO2 arterial între 40-70 mmHg. Depãºirea acestorconcentraþii nu are efecte vizibil mai marcate, dar creºterile peste 70-80 mmHg auefecte inhibitoare asupra respiraþiei însoþindu-se de dispnee, cefalee intensã datoritãvasodilataþiei cerebrale, stare de neliniºte, ameþeli sau leºin. Pierderea conºtienþei,rigiditatea muscularã ºi tremorul apar la concentraþii de CO2 ce depãºesc 15%. Peste20-30% se produc convulsii generalizate.

Deprimarea rãspunsului la CO2 pânã la apnee poate apare în somn, dupãconsumul de substanþe opioide, barbiturice sau anestezice putând cauza moartea.Afecþiunile pulmonare cronice obstructive deprimã rãspunsul ventilator la hipercapnieatât datoritã dezechilibrului acido-bazic cât ºi din cauzã cã lucrul mecanic ventilatorcrescut nu permite realizarea unei hiperventilaþii corespunzãtoare efortului.

Rolul hipoxiei în modificãrile respiratorii este legat de chemoreceptorii periferici,mai ales de la nivelul corpusculilor carotidieni sensibili faþã de nivelul pO2 arterial.Stimularea respiraþiei este moderatã la grade mici de hipoxie dar este intensificatãbrusc când procentul de O2 în aerul respirat scade sub 10, iar pO2 scade sub 50mmHg. Rãspunsul la hipoxie este potenþat în prezenþa creºterii pCO2 arterial.

Stimularea ventilaþiei prin hipoxie poate duce la scãderea pCO2 arterial ºiinstalarea alcalozei respiratorii.

Interrelaþiile dintre modificãrile pCO2, pO2 ºi pH în controlul respiraþiei sedovedesc a fi deosebit de complexe, cu atât mai mult cu cât bariera hemato-encefalicãface ca aceste modificãri sã fie diferite în sângele arterial sau la nivelul sistemuluinervos central.

2.5.2.5.Reflexele respiratorii care acþioneazã tranzitor nu sunt implicate înrespiraþia obiºnuitã ci doar în unele condiþii specifice ºi au de cele mai multe ori unrol de apãrare.



89

Apneea reflexã se produce ca urmare a excitãrii mucoasei nazale cu substanþeiritante sau toxice ºi are un rol precis de apãrare împiedicând inhalarea lor. Informaþiiletransmise prin nervii trigemen ºi olfactiv duc la oprirea respiraþiei.

Apneea se produce ºi în timpul deglutiþiei ceea ce împiedicã pãtrundereaalimentelor în cãile respiratorii.

Excitarea mucoasei traheobronºice poate produce în mod reflex spasm gloticºi bronhoconstricþie.Strãnutul apare tot ca urmare a excitãrii nervilor trigemen ºi olfactiv ºi are ca

efect eliminarea aerului din fosele nazale într-un mod asemãnãtor cu tusea.Tusea este un important reflex de apãrare care are rolul de a îndepãrta agenþii

iritanþi de la nivelul cãilor aeriene. Se produce mai întâi o inspiraþie profundã, urmeazãapoi închiderea glotei ºi contracþia burscã a muºchilor expiratori ºi abdominali cuexpulzarea violentã a aerului din cãile aeriene care poate atinge peste 1000 km/orã.Concomitent se produc ºi modificãri hemodinamice ce afecteazã mai ales circulaþiacerebralã cu posibila apariþie a unor stãri sincopale.

In afara excitaþiilor provenite de la nivel bronhopulmonar, tusea mai poate fi

declanºatã ºi de excitaþii provenite din alte teritorii inervate de nervii vag ºiglosofaringian.Abolirea reflexului de tuse în unele stãri patologice, mai ales la bãtrâni, duce la

acumularea secreþiilor în cãile aeriene cu complicaþii obstructive ºi infecþioase.Sughiþul constã în contracþia spasmodicã a diafragmului cu o inspiraþie bruscã

ºi închiderea glotei. Semnificaþia sa fiziologicã nu este cunoscutã.Cãscatul este un act reflex complex la care participã în afara sistemului respira-

tor, glandele salivare ºi lacrimale, diferiþi muºchi în special ai feþei, sistemul circu-lator. Se produce la început o inspiraþie cu dilatarea faringelui, miºcãri faciale urmatede expiraþie. Odatã declanºat cãscatul nu mai poate fi oprit în mod voluntar cuexcepþia unora dintre manifestãrile sale. Semnificaþia cãscatului nu este prea clarã

el fiind asociat deobicei cu dorinþa de somn sau stãrile de plictisealã. Cãscatulexcesiv se poate întâlni în unele afecþiuni ale sistemului nervos central.Reflexul dilatator faringeal este cauzat de existenþa unei presiuni negative la

nivelul cãilor aeriene superioare, informaþiile fiind transmise prin nervii trigemen,laringian ºi glosofaringian.

Reflexele plecate de la receptorii juxtacapilari (J) pulmonari pe cale vagalã productahipnee în urma congestiei vasculare pulmonare, a creºterii volumului lichiduluiinterstiþial pulmonar, în edemul pulmonar produs prin insuficienþa ventriculului stângsau chiar la normali în cursul efortului fizic mai intens. Embolia pulmonarã sauinjectarea unor substanþe (capsaicina) în circulaþia pulmonarã produc fie apnee, fietahipnee în acelaºi mod.

Reflexele plecate de la receptorii iritanþi din cãile aeriene ºi chiar din alveole seproduc ca urmare a iritaþiei mecanice sau chimice ºi produc nu numai tuse saustrãnut ci ºi hiperpnee, bronhoconstricþie ºi creºterea presiunii arteriale.

Reflexele declanºate de la nivelul aparatului cardio-vascular au ca punct deplecare chemoreceptorii ºi receptorii de întindere de la nivelul acestuia. Excitareachemoreceptorilor arteriali produce hiperpnee, bronhoconstricþie, dilatarea cãiloraeriene superioare ºi creºterea presiunii arteriale. Excitarea receptorilor de întinderearteriali ca urmare a creºterii presiunii produce apnee ºi bronhodilataþie.

Reflexe respiratorii mai pot fi declanºate prin :-excitarea chemoreceptorilor din vasele coronare-miºcãrile active sau pasive ale membrelor-excitarea receptorilor cutanaþi-tracþiunea limbii-inhalarea de sãruri de amoniu sau înghiþirea unor soluþii iritante (alcool)



90

2.5.3.Modificãri respiratorii în efortul fizic.Efortul fizic presupune creºterea aportului de O2 pentru a face faþã necesitãþilor

metabolice crescute însoþitã de producerea ºi eliminarea unei cantitãþi sporite deCO2, fenomene realizate prin modificãri respiratorii adecvate.

Consumul de O2 în repaus (MVO2) este în jur de 250 ml/min, dar poate creºte în

efortul intens la 3-4 L/min (45-50 ml/kg corp). Valorile sunt ceva mai mici la femei ºiscad cu vârsta.In cursul efortului, în funcþie de intensitatea acestuia, consumul de O2 atinge un

nivel de echilibru (steady state) care se menþine constant. Atingerea acestui nivel nuse face brusc ci treptat, iar la terminarea efortului consumul revine la normal tottreptat (FIG 2.25).

Deficitul de O2 realizat la început va fi recuperat sub forma datoriei de O2 dupãterminarea efortului, datorie care este mai mare decât deficitul atât datoritã nerevenirii

imediate a respiraþiei, circulaþiei ºitemperaturii cât ºi reoxidãrii lactatuluiprodus de activitatea muscularã.

Un subiect neantrenat poateacumula o datorie de O2 de pânã la 10 L, în timp ce la antrenaþi ea atinge 17-18 L.

In condiþiile respiraþiei de aeratmosferic cu un conþinut normal deO2 (21%) consumul acestuia creºteparalel cu intensitatea efortului pânãla atingerea unei limite care constituiecapacitatea aerobicã maximã. Ealimiteazã capacitatea maximalã deefort a unui individ care depinde nu

numai de sistemul ventilator ci ºi decel cardio-vascular.Depãºirea nivelului maximal în

condiþii de aerobiozã este posibilãpentru o anumitã perioadã de timp dar duce rapid la acumularea de acid lactic ce împiedicã continuarea efortului. Respirarea unui aer îmbogãþit cu O

2(40%) în cursul

efortului nu duce la modificarea nivelului de echilibru al consumului de O2 la normali.Apariþia unei diferenþe faþã de nivelul de echilibru pentru un anumit grad de efortdemonstreazã fie depãºirea limitei de efort consideratã normalã pentru individul încauzã, fie existenþa insuficienþei respiratorii.

Determinarea capacitãþii de a realiza un anumit efort se face prin spiroergografie

folosind cicloergometrul sau covorul rulant. Treapta de efort imediat inferioarã aceleiala care apare diferenþa sau deficitul spirografic de O

2corespunde limitei funcþionale

a organismului. Nu trebuie sã uitãm însã cã testul de efort oferã informaþii atâtasupra stãrii aparatului respirator cât ºi a celui cardiovascular.

Adaptarea ventilaþiei la efort se face prin hiperventilaþie care atinge 120-150 L/minsau chiar mai mult la cei antrenaþi. Hiperventilaþia se realizeazã prin creºtereafrecvenþei ºi amplitudinii respiraþiilor între ele stabilindu-se o interrelaþie optimã înfuncþie de intensitatea efortului. La început creºte mai mult volumul curent, dar pemãsurã ce apare acidoza metabolicã predominã creºterea frecvenþei.

Lucrul mecanic ventilator creºte pe mãsura intensificãrii efortului.Hiperpneea ºi amploarea ei presupune intervenþia mai multor factori care luaþi

fiecare în parte nu au efectul sumãrii lor, existând importante variaþii individuale.Adaptarea ventilaþiei are loc prin mecanisme chemoneurologice complexe încã

incomplet cunoscute.Mecanismele neurogene sunt legate de:-influenþele periferice de la nivelul articulaþiilor ºi muºchilor aflaþi în activitate

ca ºi de la chemoreceptori

FIG 2.25. Preluarea oxigenului în timpul ºi dupã efortul fizic. Zonele haºurate reprezintã deficitul de O 2 de laînceputul efortului ºi datoria de O 2 ce apare dupã încetarea acestuia



91

-influenþele centrale prin creºterea temperaturii ºi a pCO2-creºterea sensibilitãþii centrilor nervoºi la stimulii chimici normali-influenþele psihogene directe asupra neuronilor motori implicaþi în miºcãrile

respiratorii sau prin reflexe condiþionateMecanismele chimice nu sunt bine clarificate ºi nu s-a putut descoperi o substanþã

specificã produsã în organism care sã influenþeze pe cale umoralã ventilaþia. Aufost incriminaþi mai mulþi factori care pot acþiona simultan : creºterea CO2 ºi a aciduluilactic, scãderea pH, eliberarea de catecolamine, creºterea nivelului K+.

In eforturile moderate nivelul pO2, pCO2 sau al pH în sângele arterial nu semodificã dar în sângele venos O2 scade în timp ce CO2 creºte. In eforturile caredepãºesc capacitatea aerobicã apar modificãri ºi în sângele arterial.

In paralel cu intensificarea ventilaþiei au loc ºi modificãri cardiovascularecaracterizate prin creºterea debitului cardiac, mai ales pe seama frecvenþei, creºtereapresiunii ateriale, redistribuþia sângelui spre teritoriile aflat în activitate, creºtereadiferenþei arterio-venoase.

Fluxul sanguin pulmonar creºte dar presiunea din artera pulmonarã ºi atriul

stâng nu cresc în aceeaºi mãsurã. Perfuzia regionalã devine mai uniformã, ea crescândmai ales în zonele superioare. Deoarece ventilaþia creºte mai mult decât perfuzia,raportul V/P atinge valori cuprinse între 2-4 favorizând gradientul de difuziune alveolo-capilar.

Factorul limitant principal al efortului este legat de posibilitãþile adaptative aleaparatului cardio-vascular, debitul cardiac putând creºte doar de 4-6 ori faþã decreºterea de 20-25 de ori a ventilaþiei.

Atâta vreme cât efortul nu se acompaniazã de senzaþii neplãcute (dispnee,obosealã, durere) iar homeostazia este pãstratã el poate fi continuat perioade îndelungate. Apariþia dispneei indicã depãºirea posibilitãþilor adaptative aleorganismului la un anumit grad de efort ºi apariþia modificãrilor homeostatice.

Antrenamentul produce modificãri adaptative importante mai ales la nivelulaparatului cardio-vascular ºi al muºchilor scheletici comparativ cu modificãrilerespiratorii. Capacitatea vitalã ºi ventilaþia maximalã cresc, la fel ca ºi capacitateade difuziune a plãmânilor ºi diferenþa arterio-venoasã. Forþa ºi rezistenþa muºchilorrespiratori sunt mai bune.

2.5.4.Respiraþia în hipobarism. Hipobarismul se caracterizeazã prin scãdereapO

2pe mãsurã ce altitudinea creºte supunând organismul unei hipoxii mai mult

sau mai puþin accentuatã(FIG 2.26).

Efectele sale depind denivelul altitudinii, rapiditateacu care suntem expuºi ºigradul de efort.

Evoluþia semnelorclinice deºi este variabilã în funcþie de individ se face în mai multe etape:

-faza indiferentã (pânãla 3000 m) fãrã modificãriimportante în afara unei

adaptãri prelungite la întuneric.-faza de hipoxie com-

pensatã (3000-4500 m) secaracterizeazã prin intensi-ficarea ventilaþiei, creºterea

FIG 2.26. Scãderea presiunii atmosferice odatã cu creºterea altitudinii.



92

frecvenþei cardiace, deficienþã uºoarã în realizarea unor acte psihomotorii complexe,scãderea memoriei ºi a capacitãþii maximale de efort.

-faza de hipoxie manifestã (4500-6000 m) provoacã degradarea proceselor mentaleºi a controlului neuro-muscular, pierderea capacitãþii de judecatã criticã, letargie,indiferenþã sau excitaþie euforicã, halucinaþii. Ventilaþa ºi frecvenþa cardiacã cresc în

continuare.-faza de hipoxie criticã (6000-8000 m) determinã o deteriorare rapidã a judecãþiiºi înþelegerii, pierderea controlului neuro-muscular ºi a conºtienþei, oprirearespiraþiei, a circulaþiei ºi moartea.

Semnele hipoxiei severe însoþite de tulburãri nervoase devin aparente la omcând pO2 scade sub 30 mmHg la nivel alveolar. Acest nivel este însã mult mai maredacã hipoxia se combinã cu hiperventilaþie ºi hipocapnie deoarece circulaþia cerebralãeste foarte sensibilã la variaþiile pCO2.

Scãderea pO2 la 17-19 mmHg duce la pierderea conºtienþei, iar scãderea sub12 mmHg produce leziuni celulare ireversibile ºi moartea.

Deconectarea bruscã a alimentãrii cu O2 la altitudini mari duce rapid la comã (3

min la 9000 m ºi mai puþin de 1 min la peste 12000 m).La înãlþimi mari tulburãrile nu pot fi prevenite nici prin administrarea de O2100% dacã presiunea acestuia nu este suficientã pentru a creºte presiunea sa parþialãla nivel alveolar. Aceasta datoritã faptului cã presiunea vaporilor de apã fiindindependentã de altitudine la temperatura corpului, volumul ocupat de aceºti vaporicreºte pe mãsura scãderii presiunii atmosferice.

La 15000 m suma pCO2 ºi a vaporilor de apã egalizeazã pe cea atmosfericã ºiplãmânii nu vor mai conþine O2 , iar la 19000 m presiunea atmosfericã este egalatãde cea a vaporilor de apã (47 mmHg) care vor ocupa astfel întreg plãmânul.

Pentru prevenirea hipoxiei de altitudine ca ºi a efectului presiunii reduse seutilizeazã cabine presurizate la avioanele de pasageri sau în zborurile cosmice ºi

costume individuale ce asigurã ºi protecþia antigravitaþionalã la piloþii de pe avioanelede luptã. Alpiniºtii care nu ating înãlþimi mai mari de 9000 m folosesc numai mãºtiracordate la tuburi de O2.

Hipobarismul acut provoacã modificãri la nivelul ventilaþiei pulmonare, a funcþieirespiratorii a sângelui ºi a aparatului cardio-vascular.

Ventilaþia pulmonarã creºte ca urmare a stimulãrii hipoxice a chemoreceptorilorperiferici. Chemoreceptorii centrali nu reacþioneazã la hipoxie, activitatea lor fiindchiar deprimatã din cauza hipocapniei ºi alcalozei la nivelul lichidului cefalo-rahidian.Hiperventilaþia face ca lucrul mecanic ventilator sã creascã.

Creºterea tonusului simpatic se însoþeºte de creºterea debitului cardiac, afrecvenþei bãtãilor inimii ºi a presiunii arteriale. Hipoxia produce vasoconstricþie

pulmonarã ºi creºterea presiunii din artera pulmonarã ceea ce tinde sã creascãmunca ventriculului drept ºi sã favorizeze apariþia edemului pulmonar.

Hipoxia de altitudine produce vasodilataþie cerebralã, creºterea perfuziei cutendinþã la edem cerebral ºi creºterea presiunii intracraniene.

Hiperventilaþia excesivã creºte saturaþia arterialã a O2 dar produce hipocapniecu alcalozã ºi vasoconstricþie cerebralã. Adãugarea de CO

2în cantitãþi mici în aerul

respirat la înãlþimi reduce alcaloza îmbunãtãþind oxigenarea creierului.Ca urmare a scãderii pCO

2prin hiperventilaþie curba de disociere a O

2Hb este

deviatã spre stânga putând fixa mai mult O2chiar la presiuni mai scãzute. La nivelul

þesuturilor acest lucru este compensat prin creºterea fluxului circulator datoritãcreºterii presiunii arteriale, mai ales la nivelul vaselor cerebrale ºi coronare.

Capacitatea þesuturilor, mai ales a celui nervos, de a rezista hipoxiei este variabilã în funcþie de individ. Hipoxia cerebralã se însoþeºte de somnolenþã, lentoare, o falsãsenzaþie de bine (beþia înãlþimilor), alterarea judecãþii critice, tremurãturi, scãdereaacuitaþii vizuale, reducerea percepþiei durerii.

Pierderea conºtienþei se face de obicei la saturaþii de 80%, dar existã ºi cazuri lacare saturaþia poate scãdea pânã la 60%. Centrii respiratori sunt mai sensibili la



93

hipoxie decât cei cardiovasculari ceea ce explicã oprirea respiraþiei în timp ceactivitatea inimii continuã.

Aclimatizarea la altitudine este posibilã la oamenii care trãiesc în zonele muntoasela înãlþimi cuprinse între 2000-5000 m limita aºezãrilor omeneºti fiind la 5500 mm.Ea se caracterizeazã printr-o toleranþã crescutã la scãderea pO2.

La începutul expunerii la altitudine apar o serie de simptome caracteristice aºazisului rãu de munte: cefalee, dispnee de efort, slãbiciune, greþuri, transpiraþii,palpitaþii, tulburãri auditive ºi vizuale, insomnie. Acestea diminuã ºi dispar cu timpulcapacitatea de efort revenind la normal.

Aclimatizarea se realizeazã prin:-creºterea ventilaþiei alveolare ca urmare a impulsurilor chemoreceptoare prin

scãderea pO2-ajustarea echilibrului acido-bazic al sângelui ºi lichidelor organismului prin

contracararea alcalozei respiratorii produsã prin hiperventilaþie ca urmare a scãderiibazelor

-creºterea capacitãþii de transport a O2 de cãtre sânge prin poliglobulie ºi prin

scãderea afinitãþii pentru O2a hemoglobinei ca urmare a creºterii 2-3 DFG cauzatã dealcalozã ºi favorizarea cedãrii O2 la þesuturi-creºterea debitului cardiac ºi redistribuþia sângelui în primele faze ale expunerii-creºterea numãrului de capilare musculare ºi a nivelului enzimelor oxidative

celulareCa urmare a acestor mecanisme locuitorii marilor nãlþimi pot efectua eforturi

mai mari, consumã mai puþin O2 pentru aceste eforturi, respirã mai mult aer pentrua obþine O2 necesar ºi au modificãri mai mici ale frecvenþei cardiace ºi presiuniiarteriale.

Aclimatizarea este un proces reversibil de îndatã ce condiþiile mediului seschimbã.

Lipsa aclimatizãrii datoritã incapacitãþii chemoreceptorilor de a influenþarespiraþia duce la apariþia bolii cronice a înãlþimilor caracterizatã prin cefalee,obosealã, dureri ale extremitãþilor, tulburãri vizuale ºi de conºtienþã.

2.5.5.Respiraþia în hiperbarism. Scufundarea subacvaticã (scafandrii, chesonieri,scufundãtori autonomi) influenþeazã în mod semnificativ respiraþia datoritã faptuluicã la fiecare 10 m presiunea creºte cu 1 atm.

Scufundarea în apnee ºi revenirea la suprafaþã în scurt timp este posibilã fãrãnici un echipament, în condiþii experimentale realizându-se scufundãri la adâncimide peste 200 m. In urma antrenamentului scufundãtorii prezintã creºterea CPT,diminuarea VR, toleranþã crescutã la CO

2ºi la hipoxie.

Chiar scufundarea corpului în apã pânã la gât are efecte asupra respiraþiei ºicirculaþiei deºi presiunea exercitatã asupra toracelui nu depãºeºte presiuneaatmosfericã cu mai mult de 20 cm apã. Are loc o scãdere a CRF pe seama VER dincauza creºterii volumului sanguin pulmonar odatã ce întoarcerea venoasã este mãritãde presiunea exercitatã din afarã asupra venelor ºi a venoconstricþiei simpatice dacãtemperatura apei este mai scãzutã. Lucrul mecanic respirator creºte.

Imersia capului sau numai a feþei poate produce o bradicardie accentuatã însoþitãde creºterea presiunii arteriale sistemice. Acest reflex de scufundare este vizibilmai ales când apa este rece sau la animalele ºi pãsãrile acvatice.

Pentru a putea respira în cursul scufundãrilor de mare adâncime ºi lungã duratã

presiunea aerului respirat trebuie sã fie egalã cu cea hidrostaticã. Volumul gazelorla nivelul plãmânilor scade odatã cu creºterea presiunii ceea ce reduce în modcorespunzãtor CPT. Astfel scufundarea la 20 m unde presiunea atinge 3 atm reducevolumul plãmânilor la 1/3 din volumul de la suprafaþã.

Respiraþia subacvaticã este posibilã doar cu ajutorul unor echipamente specialecare asigurã o presiune a aerului respirat corespunzãtoare adâncimii de scufundare.



94

In aceste cazuri are loc o scãdere a frecvenþei respiraþiilor ºi o creºtere a volumuluicurent ceea ce duce la o scãdere a debitului ventilator pe minut însoþitã dehipercapnie. In cazul când respiraþia se face doar prin intermediul unui tub adâncimeade scufundare nu poate depãºi 1 m din cauza dificultãþilor respiratorii ce apar caurmare a compresiunii.

In scufundãrile de mare adâncime hipercapnia la care se asociazã acþiuneanarcoticã a azotului dizolvat în sânge într-o cantitate mai mare conform presiuniisale parþiale duce la aºa numita beþie a adâncurilor.

Efectele creºterii concentraþiei CO2 depind de nivelul acestuia, timpul de expunereºi caracteristicile individuale. Persoanele care tolereazã mai bine hipercapnia au orespiraþie mai lentã iar VC, VIR ºi CV sunt mai mari.

Hipercapnia acutã produce începând de la concentraþii de 1.5 % hiperventilaþie,tahicardie, hiperglicemie datoritã creºterii tonusului simpatic. In cazul expunerilorcronice alterarea funcþiilor fiziologice se manifestã la concentraþii de peste 3 %.

Disbarismul. In timpul scufundãrilor, din cauza creºterii presiunii parþiale agazelor, azotul care este un gaz inert se dizolvã în sânge ºi þesuturi în cantitãþi mai

mari. Ascensiunea bruscã duce la eliberarea azotului sub formã de bule a cãrordimensiune creºte pe mãsura ascensiunii ducând la importante tulburãri caracterizateprin dureri articulare, tahipnee, tuse, furnicãturi cutanate, tulburãri de vedere, cefalee,dureri abdominale.

Uneori predominã tulburãrile neurologice (paralizii, convulsii, comã), alteoricele cardiovasculare produse datoritã hemoconcentraþiei ºi a creºterii presiuniiarteriale.

Situaþii similare, dar mai puþin grave, se pot întâlni la aviatori în cazurileascensiunii foarte rapide sau a decomprimãrii bruºte a cabinelor presurizate.

Toate aceste tulburãri constituie boala de decompresiune sau disbarismul.Ele pot fi prevenite prin ascensiunea lentã sau pot fi înlãturate prin recomprimare.

Decompresiunea lentã nu are rolul de a împiedica formarea bulelor de azot cide a preveni creºterea lor la dimensiuni prea mari. Scufundãtorii profesioniºti petrecun timp de aclimatizare sub apã sau în barocamere ceea ce le permite scufundareape durate mai mari ºi revenirea rapidã la nivelul de plecare. Revenirea la suprafaþãnecesitã însã decompresiunea lentã.

De menþionat este faptul cã bulele de gaz fiind percepute ca particule strãinedeclanºeazã reacþia inflamatorie ºi alte rãspunsuri ca activarea plachetarã ºileucocitarã, procesul de coagulare, eliberarea de citokine ºi mediatori, producereade radicali liberi, leziuni endoteliale care nu sunt oprite doar prin recomprimare.

Mãrirea adâncimii ºi duratei scufundãrilor ca ºi a vitezei de revenire se poaterealiza prin utilizarea unor amestecuri de gaze în proporþii variabile în funcþie deadâncimea scufundãrii (azot-oxigen, heliu-oxigen, heliu-azot-oxigen).

Acþiunea toxicã a O2. Administrarea de O2 pur sau în concentraþii ºi la presiunimai mari decât cele din aerul atmosferic nu este lipsitã de pericol din cauza toxicitãþiisale legatã de interferenþa cu procesele oxidative ºi formarea radicalilor acizi.

La presiunea de 1 atm administrarea de O2 100 % poate fi fãcutã timp de 12 oresau mai mult la concentraþii de 60 %. Peste aceastã duratã apar semne de iritaþie lanivelul cãilor aeriene ºi al plãmânilor care se pot însoþi de hipercapnie ºi acidozã.

Efectele toxice asupra sistemului nervos sunt observate la presiuni mai mari de2 atm ºi se manifestã prin tremurãturi, convulsii ºi pierderea conºtienþei. Ele se însoþesc de tulburãri de vedere ºi ale funcþiei renale. Acestea apar cu atât mai repedecu cât presiunea ºi durata expunerii sunt mai mari, mai ales în condiþii de efort.

Administrarea de CO2 înrãutãþeºte situaþia atât prin acþiunea sa directã cât ºiprin efectele acidozei.

Embolia gazoasã care nu trebuie confundatã cu disbarismul poate apare încazul în care un scufundãtor care respirã aer la o presiune ridicatã iese rapid lasuprafaþã fãrã a mai respira. In aceste condiþii volumul aerului din plãmâni creºte



95

brusc ºi poate cauza ruperea vaselor pulmonare cu pãtrunderea aerului în sistemulcirculator ºi apariþia emboliei gazoase. Fenomenul nu apare în cazul celor care respirãaerul de la suprafaþã se scufundã ºi apoi revin la suprafaþã.

Existã pericolul pierderii conºtienþei ºi în urma unor scufundãri mai lungi curespiraþia opritã în ape puþin adânci, aºa cum sunt cele din bazinele de înot. Ea este

explicatã în felul urmãtor:-de obicei individul hiperventileazã înainte de scufundare eliminând cantitãþicrescute de CO2

-dupã scufundare se reduce pO2 arterial fenomen care se accentueazã în timpulrevenirii la suprafaþã ducând la pierderea conºtienþei ºi la înec. Se recomandã evitareahiperventilaþiei înainte de scufundare ºi supravegherea scufundãtorului.

2.5.6.Respiraþia periodicã. Spre deosebire de respiraþia ritmicã obiºnuitã ce areloc fãrã întreruperi în unele cazuri patologice apare o respiraþie neregulatã periodicã în care existã perioade lungi de apnee.

Respiraþia Biot se caracterizeazã prin perioade de respiraþie normalã care sunt

brusc întrerupte de perioade de apnee de duratã variabilã dupã care la fel de bruscrespiraþia se reia. Apare în afecþiuni ale sistemului nervos în special cele careintereseazã bulbul.

Respiraþia Cheyne-Stokes este o respiraþie periodicã în care perioadele de apneesunt întrerupte de respiraþii a cãror amplitudine creºte treptat ating un maxim dupãcare amplitudinea lor scade pânã la oprire.

In majoritatea cazurilor apariþia acestei respiraþii indicã existenþa unei asfixiicentrale. Oprirea respiraþiei se datoreºte reducerii treptate a activitaþii neuronilorrespiratori ca urmare a hipoxiei ºi hipercapniei. Oprirea respiraþiei este urmatã descãderea marcatã a presiunii arteriale ºi uneori pierderea conºtienþei. Sub influenþastimulilor tot mai puternici de la nivelul chemoreceptorilor centrii respiratori îºireiau activitatea ºi respiraþia reîncepe reducând hipoxia ºi hipercapnia ceea ce areefecte favorabile ºi asupra centrilor vasomotori, îmbunãtãþirea circulaþiei favorizândrevenirea conºtienþei.

Reducerea activitãþii chemoreceptorilor face însã ca centrii respiratori sã devinãdin nou inactivi cu reinstalarea apneei ºi ciclul reîncepe.

Respiraþia Cheyne-Stokes se poate observa în unele condiþii fiziologice saupatologice: la altitudini moderate (4-5000 m), la copii în timpul somnului (mai alesla prematuri), dupã perioade lungi de hiperventilaþie, dupã administrarea unorsubstanþe (morfina), în insuficienþa cardiacã, uremie, hipertensiune intracranianãsau alte afecþiuni ale sistemului nervos central. Apariþia ei în cazurile patologiceeste un semn grav care aratã o deprimare severã a centrilor nervoºi.

2.5.7.Asfixia se defineºte ca o stare în care scãderea pO2se însoþeºte de creºterea

pCO2 (hipoxie ºi hipercapnie). Ea poate fi produsã prin blocarea cãilor aeriene sauprin blocarea transportului gazelor în sânge.

Asfixia mecanicã prin astuparea cãilor aeriene este urmatã de eforturi respiratoriiviolente, eliberare crescutã de catecolamine, creºterea presiunii arteriale ºi a frecvenþeicardiace, scãderea pH. Încetarea schimburilor respiratorii este urmatã de prãbuºireapresiunii arteriale ºi apariþia fibrilaþiei ventriculare care duce la moarte în cîtevaminute.

Inecul este o formã specialã de asfixie mecanicã în care apa pãtrunde în cãile

aeriene.Uneori aspiraþia apei este opritã prin spasm glotic dar asfixia tot se poduce.Pãtrunderea apei în plãmâni este urmatã de trecerea ei în sânge prin osmozãprovocând hemodiluþie ºi hemolizã. In cazul apei sãrate efectele sunt inverse ducândla hemoconcentraþie însoþitã de creºterea cantitãþii de apã din plãmâni.

Fenomenele sunt agravate de traumatisme, extenuarea fizicã, de frig ºi de apamurdarã care conþine mâl ºi nisip.



96

Succesul tratamentului depinde de durata asfixiei, cantitatea de apã pãtrunsã înplãmâni ºi de repeziciunea aplicãrii mãsurilor de resuscitare. Administrarea de O2,defibrilarea ºi corectarea modificãrilor sanguine mãresc ºansele de supravieþuireimediatã, dar riscul complicaþiilor ulterioare (infecþii, leziuni nervoase) persistã.

2.5.8.Resuscitarea respiratorie în cazul opririi respiraþiei constã în aplicareaunor manevre care sã permitã schimburile respiratorii ºi sã ducã la reluarea respiraþieispontane. Ea trebuie asociatã cu resuscitarea cardiacã ori de câte ori funcþia inimiinu asigurã circulaþia normalã.

Metodele de resuscitare sunt variate în funcþie de condiþiile în care sunt realizate,de la cele mai simple metode manuale pânã la cele mai complicate care folosescaparaturã specialã.

Metodele manuale pot fi utilizate în orice condiþii chiar de cãtre personalulnemedical dar instruit în acest scop. Ele constau în aplicarea unei presiuni asupratoracelui asociatã cu ridicãri ale membrelor sau bazinului pentru a facilita eliminareaaerului din plãmâni.

Cu rezultate mai bune sunt utilizate metodele gurã la gurã sau gurã la nascare pot fi efectuate direct sau prin intermediul unor mãºti sau tuburi dupã prealabila înlãturare a eventualelor obstacole pe cãile aeriene superioare. Pentru evitareaastupãrii orificiului laringian de cãtre limbã ºi a pãtrunderii aerului în stomac capultrebuie flectat spre spate concomitent cu fixarea articulaþiei temporo-mandibulare.

Respiraþia artificialã trebuie iniþiatã cât mai repede ºi continuatã pânã la reluarearespiraþiei spontane.

Metodele mecanice disponibile în unitãþile medicale folosesc dispozitive depompã care insuflã aerul în plãmâni prin intermediul unor mãºti sau tuburi introduse în trahee. Ele pot fi acþionate manual sau automat fãrã a depãºi presiuni de +14mmHg în inspiraþie ºi 9 mmHg în expiraþie pentru a nu perturba buna funcþionare aalveolelor ºi a circulaþiei pulmonare.

Pentru perioade mai lungi (luni sau chiar ani) corpul pacientului este introdus într-un dispozitiv mecanic special cunoscut sub denumirea de plãmân de oþel încare se realizeazã presiuni alternative de +5 cm ºi 10 cm apã.



97

BIBLIOGRAFIE

1. Badiu Gh, Papari A. Controlul nervos al functiilor organismului. Constanta: Ed.Fund. A. Saguna; 1995.

2. Berne R, Levy M, Koeppen B, Stanton B. Physiology. N.Y.: C.V. Mosby; 2003.

3. Boron W, Boulpaep E. Medical Physiology. N.Y.: W.B.Saunders Co; 2002.

4. Cristea V, Crisan M. Imunologie fundamentala. Cluj: Ed.Med.Univ.Iuliu Hatieganu;

2004.

5. Fonyo A. Principles of Medical Physiology. Budapest: Medicina Publ.House; 2002.

6. Ganong W. Review of Medical Physiology. N.Y.: McGraw-Hill; 2003.

7. Giurgea N. Fiziologia efortului fizic. Cluj: Casa Cartii de Stiinta; 2001.

8. Guyton A. Textbook of Medical Physiology. N.Y.: W.B.Saunders Co; 2000.

9. Haulica I. Fiziologie umana. Bucuresti: Ed. Medicala; 1996.

10. Ioncica N, Farcas C. Fiziologie - aparat respirator - sange. Constanta: OvidiusUniversity Press; 2002.

11. Levitzky M. Pulmonary Physiology. N.Y.: McGraw-Hill; 1999.

12. Rhoades R, Tanner G. Medical Physiology. N.Y.: Lippincot Williams&Wilkins;2003.

13. Sabau M. Fiziologie - sangele si respiratia. Targu-Mures: IMF Targu-Mures; 1985.

14. Sabau M. Fiziologia inimii. Targu-Mures: University Press; 1995.

15. Tache S. Fiziologia aparatului respirator. Cluj: Ed. Dacia; 1996.



98

CIP Nr.

...........ELEMENTE DE FIZIOLOGIEMarius Sabãu

P 96 / format A4Bibliografie

ISBN 973-7665-01-5I. Marius Sabãu

Biblioteca Naþionalã a României ................

Tipar: Universitatea de Medicinã ºi Farmacie Târgu-Mureº

Coperta: MasterDruck Târgu-Mureº

2005, University Press Târgu-MureºDirector de editurã: Prof. Univ. Dr. Alexandru ªchiopuCorespondenþã / comenzi: Universitatea de Medicinã ºi Farmacie Târgu-MureºDirecþia editurii: Târgu-Mureº, str. Ghe. Marinescu nr 38, cod 540130

tel. 0744527700, 0265215551 - 126, fax. 0265210407

fiziologia respiratiei - carte

Documents