Plamanii

Plamanul este un organ pereche, localizat in cavitatea toracia, de o parte si de alta a inimii. Plamanii permit intrarea aerului in interiorul corpului in vederea asigurarii schimburilor de gaze cu sistemul circulator.

Anatomie / structura plamanilor

Plamanii sunt principalele organe implicate in respiratie. Acestia au forma unei jumatati de con si sunt acoperiti cu pleura viscerala. Culoarea plamanilor este variabila cu varsta si in functie de anumiti factori (fumat, poluare s.a.): la fat culoarea lor este rosie-bruna, la copil gri-roz, la adult cenusiu.
Plamanii cantaresc aproximativ 700 g fiecare, cel drept fiind putin mai greu decat cel stang.
Capacitatea totala a plamanilor este de aproximativ 5.000 cmc de aer. Consistenta acestora este elastica iarfata lor externa este convexa si vine in contact cu coastele pe cand fata interna este plana si vine in contact cu organele din mediastin.
Fata externa este brazdata de santuri adanci numite scizuri, care compartimenteaza plamanii in lobi. Plamanul drept are doua scizuri care il impart in trei lobi, pe cand plamanul stang are doar o scizura care il imparte in doi lobi.
Fata interna prezinta hilul pulmonar, locul in care patrund/de unde ies vasele, nervii si bronhia principala. La plamanul stang se descrie anterior de hil impresiunea cardiaca si impresiunea lasata de aorta descendenta. In ceea ce priveste plamanul drept, anterior de hil se gaseste tot impresiunea cardiaca insa de dimensiuni mai reduse decat la plamanul stang si impresiunile venei cave superioara si venei cave inferioare. Tot la acest nivel se descrie impresiunea marii vene azygos.
Baza pulmonara are aspect concav si vine in contact cu diafragma. Prin intermediul acesteia, plamanii au raport cu fiactul in dreapta si fundul gastric si splina in stanga.
Varful pulmonar depaseste in sus prima coasta, venind in raport cu organele de la nivelul bazei gatului.
Marginea anterioara a plamanilor este ascutita si este localizata posterior de stern, fiind acoperita de recesul costo-mediastinal.
Marginea posterioara este rotunjita si vine in raport cu coloana vertebrala si extremitatea posterioara a coastelor.
Plamanii sunt alcatuiti din arbore bronsic, lobuli, ramificatiile vaselor pulmonare si bronsice, nervi si limfatice, toate fiind cuprinse in tesut conjunctiv.
Bronhia principala patrunde in plaman prin hilul pulmonar si se imparte intrapulmonar in bronhie lobara superioara, bronhie lobara mijlocie si bronhie lobara inferioara pentru plamanul drept si bronhie lobara superioara si inferioara pentru plamanul stang.
Bronhiile lobare se divid ulterior in bronhii segmentare. Acestea asigura aeratia segmentelor bronhopulmonare.
Bronhiile segmentare se divid in bronhiole lobulare, care la randul lor se ramifica in bronhiole respiratorii de la nivelul carora pornesc ductele alveolare care se termina prin saculeti alveolari.
Alveolele pulmonare au aspectul unor saculeti, cu perete subtire, potrivit pentru schimburile gazoase.
In jurul alveolelor este prezenta o bogata retea de capilare perialveolare, care formeaza, impreuna cu peretii alveolari, bariera alveolo-capilara.
Bariera alveolo-capilara este formata din surfactant, apa, pneumocitele de tip I, membrana bazala a peretelui alveolar si a peretelui capilar si peretele capilar. La nivelul acestei bariere se realizeaza schimburile de gaze dintre alveole si sange.

Vascularizatia pulmonara
- nutritiva: asigurata de arterele bronsice
- functionala: apartine marii circulatii. Aceasta incepe prin trunchiul pulmonar care dupa un scurt traiect se imparte in artere pulmonare: dreapta si stanga. Intrapulmonar, arterele pulmonare se impart in ramuri care insotesc ramificatiile arborelui bronsic pana in jurul alveolelor, unde formeaza reteaua capilara peri-alveolara. De la acest nivel pleaca venele pulmonare care vor iesi din plaman prin hil si se duc spre atriul stang.

Plamanii sunt acoperiti de pleura. Aceasta prezinta o foita viscerala si o foita parietala. Cea viscerala acopera plamanul. Cele doua foite se continua una cu cealalta la nivelul pediculului pulmonar si al ligamentului pulmonar. Intre cele doua foite se formeaza o cavitate virtuala in care se alfa o cantitate mica de lichid pleural. Cele doua foite sunt aderente una la cealalta datorita unei presiuni negative din interiorul cavitatii pleurale.
Cavitatea pleurala devine reala in momentul in care intre cele doua foite se acumuleaza sange, lichid, aer, puroi sau limfa.

Plamanii au diferite metode de a se proteja de iritanti. In primul rand nasul actioneaza ca un filtru care previne intrarea particulelor mari de poluanti in plamani. Daca totusi un agent iritant resuseste sa patrunda in plamani, acesta se va bolca in stratul fin de mucus care tapeteaza caile respiratorii. Acest mucus este secretat la acest nivel chiar de catre celulele din caile respiratorii. Epiglota previne acest mucus sa patrunda in cavitatea bucala, fara ca acest lucru sa fie simtit. Cilii sunt responsabili de transportul mucusului. Eliminarea sputei nu este normala, ea aparand doar in cazul in care individul sufera de bronsita cronica, infectie la nivel pulmonar sau complicatii ale BPOC.

Fiziologia respiratiei

Plamanii sunt responsabili in primul rand cu respiratia. Aceasta este reprezentata de schimbul de oxigen si dioxid de carbon intre organism si mediul exterior.
Functional, respiratia a fost impartita in patru:

1. Ventilatia pulmonara

Doi factori importanti influenteaza dimensiunea plamanilor: miscarile de ridicare-coborare ale diafragmului si ridicarea-coborarea coastelor. Respiratia de repaus se realizeaza prin miscrile diafragmului.
Ridicarea grilajului costal duce la proiectarea anterioara a sternului, indepartandu-l de coloana vertebrala, marind in acest fel diametrul antero-posterior cu aproximativ 20 % in inspiratia maxima fata de expiratie. Ridicarea grilajului costal se realizeaza cu ajutorul muschilor inspiratori iar coborarea acestuia cu ajutorul muschilor expiratori.
Presiunea pleurala este presiunea din cavitatea dintre pleura viscerala si cea parietala. Aceasta este negativa din cauza unei succtiuni permanente la acest nivel.
Presiunea alveolara este in repaus echivalenta cu presiunea atmosferica, insa pentru a permite intrarea aerului in plamani pe parcursul inspiratiei, presiunea de la acest nivel trebuie sa fie negativa. Astfel ea ajunge la -1 cm H2O pentru doua secunde necesare inspiratiei.

Complianta pulmonara reprezinta masura in care plamanii cresc in volum pentru fiecare unitate de crestere a presiunii transpulmonare. Valoarea compliantei totale la adult este de aproximativ 200 ml/cm H2O.
Fortele elastice pulmonare sunt cele responsabile de diferentele aparute pe curba compliantei inspiratorii si expiratorii. Aceste forte sunt:
- fortele elastice ale tesutului pulmonar
- fortele elastice produse de tensiunea superficiala a lichidului care tapeteaza in interior peretii alveolari.
Plamanii sunt bogati in colagen si elastina. Fibrele de elastina se intind in volume pulmonare mici si medii si fibrele de colagen au rolul de a preveni supradistensia la volume pulmonare mari.
Forta de tensiune superficiala apare ca urmare a existentei unor forte manifestate la interfata dintre doua stari de agregare (de exemplu lichid si gaz). Aceste forte au tendinta de a micsora suprafata de contact. aceste forte se formeaza si la nivel alveolar, intrucat suprafta alveolelor este acoperita de lichid, iar interiorul acestora contine aer. In acest fel aerul alveolar are tendinta de a iesi din alveole, iar ele sa se colabeze. Acest fenomen este regasit in toate spatiile aeriene pulmonare deci efectul general este aparitia fortei de tensiune superficiala.

Contractia musculaturii inspiratorii are loc in inspir pentru respiratia de repaus, expirul fiind un proces pasiv, aparut ca urmare a reculului elastic al plamanilor si al structurilor elastice din cutia toracica. In concluzie, muschii respiratori efectueaza lucru mecanic doar pentru inspir in aceasta situatie. Lucrul mecanic poate fi sistematizat in trei fractiuni:
- necesara pentru expansionarea plamanilor impotriva fortelor elastice proprii, ceea ce poarta denumirea de travaliu compliant sau lucru mecanic elastic.
- necesara pentru depasirea vascozitatii pulmonare si a structurilor peretelui toracic, numita lucru mecanic al rezistentei tisulare
- necesara pentru depasirea rezistentei opusa de caile aeriene in momentul trecerii aerului in interiorul plamanilor, denumita lucru mecanic al rezistentei cailor aeriene.

Expansiunea pulmonara poate fi investigata prin intermediul volumelor pulmonare:
a) Volumul curent: aproximativ 500 ml, reprezinta volumul de aer inspirat si expirat pe parcursul unei respiratii normale
b) Volumul inspirator de rezerva: aproximativ 3.000 ml, reprezinta volumul suplimentar de aer care poate fi inspirat peste volumul curent
c) Volumul expirator de rezerva: aproximativ 1.100 ml, reprezinta volumul de aer care poate fi expirat in urma unei expiratii fortate dupa expirarea unui volum curent
d) Volum rezidual: aproximativ 1.200 ml, reprezinta volumul de aer ramas in plamani dupa o expiratie fortata.
Suma a doua sau mai multe volume pulmonare formeaza capacitatile pulmonare:
a) Capacitatea inspiratorie: aproximativ 3500 ml, reprezinta suma dintre volumul curent si volumul inspirator de rezerva
b) Capacitatea reziduala functionala, aproximativ 2.300 ml, este egala cu suma dintre volumul expirator de rezerva si volumul rezidual
c) Capacitatea vitala: aproximativ 4.600 ml, este suma dintre volumul inspirator de rezerva, volumul expirator de rezerva si volumul curent
d) Capacitatea pulmonara totala, aproximativ 5.800 ml, este egala cu suma dintre capacitatea vitala si volumul rezidual.
Atat volumele cat si capacitatile pulmonare sunt cu 20-25 % mai mici la femei comparativ cu barbatii si mai mari la atleti comparativ cu oamenii care nu practica sport.
Acestea volume (cu exceptia celui rezidual) se masoara spirometric. In ceea ce priveste volumul rezidual si capacitatile pulmonare se folosesc metoda dilutiei si tehnica pletismografica.
Volumul respirator pe minut: are o valoare de aproximativ 6 l/ min si este produsul dintre volumul curent si frecventa respiratorie si reprezinta cantitatea totala de aer deplasata in arborele respirator.

2. Difuziunea oxigenului si dioxidului de carbon intre alveole si sange

Difuziunea reprezinta miscarea moleculelor de gaz unele printre altele. Din cinetica acestor molecle rezulta energia necesara difuziunii.
Rata difuziunii gazelor respiratorii este direct proportionala cu presiunea exercitata de fiecare gaz, care poarta denumirea de presiune partiala a gazelor.
Odata patruns in caile respiratorii, aerul este umidifiat. Concentratia gazelor in aerul alveolar difera foarte mult de cea din aerul atmosferic: aerul alveolar este inlocuit partial cu aer atmosferic la fiecare respiratie, din aerul alveolar se extrage permanent oxigenul si se primeste permanent dioxid de carbon de la plamani.
Membrana respiratorie este formata din endoteliu capilar, interstitiu pulmonar, epiteliu alveolar si surfactant. Rata difuziunii gazelor prin membrana respiratorie este influentata de anumiti factori:
- presiunea partiala a gazului in alveola
- presiunea partiala a gazului in capilarul pulmonar
- dimensiunile membranei respiratorii
- coeficientul de difuziune a gazului.
Difuziunea oxigenului se realizeaza din aerul alveolar spre sangele din capilarele pulmonare, pentru ca presiunea partiala a oxigenului in aerul alveolar este de 100 mm Hg pe cand in sangele din capilarele pumonare este de 40 mm Hg.
Difuziunea dioxidului de carbon se realizeaza dinspre sangele din capilarele pulmonare spre alveole, intrucat presiunea sangelui din capilarele pulmonare este de 46 mm Hg pe cand aerul alveolar are 40 mm Hg.

3. Transportul oxigenului si dioxidului de carbon prin sange si lichidele organismului spre si de la celule

a) Oxigenul, odata dizolvat in plasma capilarelor pulmonare, difuzeaza in eritrocite la nivelul carora se combina cu ionii de fier, formand oxihemoglobina. Sangele arterial transporta 20 ml oxigen/dl, dintre care 98,5% e transportat de hemoglobina, restul fiind dizolvat in plasma. Cantitatea de oxigen care se leaga de hemoglobina depinde de presiunea partiala a oxigenului.
b) Dioxidul de carbon difuzeaza din celule in capilare, in acest fel determinand cresterea presiunii sale partiale in sangele venos cu aproximativ 5-6 mm Hg fata de sangele arterial. Dioxidul de carbon este transportat in plasma:
- dizolvat in plasma (aproximativ 5%)
- sub forma de carbaminohemoglobina (5%)
- sub forma de bicarbonat plasmatic (90%).

4. Reglarea respiratiei este realizata de sistemul nervos central

De aici pleaca stimuli prin intermediul nervilor somatici catre muschii respiratori.
Ritmul involuntar al respiratiei este sub controlul bulbului rahidian.
Centrii pontini modifica activitatea centrilor respiratori bulbari: centrul apneustic determina cresterea duratei inspiratiei, iar centrul pneumotaxic controleaza punctul de intrerupere al pantei inspiratorii, limitand astfel inspiratia.

Semne si simptome asociate

- dispnee
- alterarea starii generale
- astenie fizica
- febra/frisoane
- transpiratii
- inapetenta
- durere toracica: junghi toracic
- tuse
- hemoptizie

Patologie asociata

- pneumonii
- trombembolism pulmonar
- pneumotorax
- pleurezii serofribrinoase/ interlobara/ purulente
- TBC pulmonar
- infarct pulmonar
- tumori pulmonare
- emfizem pulmonar

Evaluare - Diagnostice specifice

1. Examen obiectiv: anamneza, examen fizic
2. Investigatii paraclinice si de laborator: imagistice: radiografie/radioscopie, tomografiie, bronhografie, angiografie, fluoroscopie, RMN, scintigrafie pulmonara, ecografia pulmonara, examenul sputei, teste serologice
3. Punctia pleurala
4. Bronhoscopia
5. Pleuroscopia
6. Testele ventilatiei pulmonare