Sistemul respirator Bulevardul nostru pentru schimbul de gaze

Sistemul respirator uman este o serie de organe responsabile pentru preluarea oxigenului și expulzarea dioxidului de carbon. Organele primare ale sistemului respirator sunt plămânii, care realizează acest schimb de gaze pe măsură ce respirăm. 

Plămânii lucrează cu sistemul circulator pentru a pompa sângele bogat în oxigen către toate celulele din corp. Sângele colectează apoi dioxidul de carbon și alte produse reziduale și le transportă înapoi în plămâni, unde sunt pompați din corp atunci când expiram, potrivit American Lung Association.

Corpul uman are nevoie de oxigen pentru a se menține. După doar cinci minute fără oxigen, celulele creierului încep să moară, potrivit Institutului Național de Tulburări neurologice și accident vascular cerebral, ceea ce poate duce la leziuni ale creierului și la moarte în cele din urmă. [Gasp! 11 fapte surprinzătoare despre sistemul respirator]

La om, respirația medie sau ritmul respirator depinde în mare parte de vârstă. Rata de respirație normală a unui nou-născut este de aproximativ 40 până la 60 de ori în fiecare minut și poate încetini până la 30 până la 40 de ori pe minut când copilul doarme, conform Stanford Children's Health. Rata respiratorie medie de odihnă pentru adulți este de 12 până la 16 respirații pe minut și până la 40 până la 60 de respirații pe minut în timpul exercițiului fizic, potrivit Societății respiratorii europene.

Piese ale sistemului respirator

Pe măsură ce respirăm, oxigenul intră în nas sau în gură și trece sinusurile, care sunt spații goale în craniu care ajută la reglarea temperaturii și umidității aerului pe care îl respirăm. 

Din sinus, aerul trece prin trahee, numit și vânt, și în tuburile bronșice, care sunt cele două tuburi care transportă aer în fiecare plămân (fiecare se numește bronș). Tuburile bronșice sunt căptușite cu fire minuscule numite cili care se mișcă înainte și înapoi, ducând mucus în sus și în afară. Mucusul este un lichid lipicios care colectează praf, germeni și alte materii care au invadat plămânii și este ceea ce expulzăm când strecurăm și tusim. 

Tuburile bronșice s-au despărțit din nou pentru a transporta aer în lobii fiecărui plămân. Plămânul drept are trei lobi, în timp ce plămânul stâng are doar doi, pentru a găzdui spațiul pentru inimă, conform Asociației Americane a Plămânului. Lobii sunt umpluți cu saci mici, spongioși, numiți alveole, care este locul în care se produce schimbul de oxigen și dioxid de carbon. 

Pereții alveolari sunt extrem de subțiri (aproximativ 0,2 micrometri) și sunt compuse dintr-un singur strat de țesuturi numite celule epiteliale și mici vase de sânge numite capilare pulmonare. Sângele din capilare capătă oxigen și scade dioxidul de carbon. Sângele oxigenat își face apoi drumul către venă pulmonară. Această venă transportă sânge bogat în oxigen în partea stângă a inimii, unde este pompat în toate părțile corpului. Dioxidul de carbon pe care sângele lăsat în urmă se deplasează în alveole și este expulzat în respirația noastră expirată. 

Diafragma, un mușchi în formă de cupolă din partea inferioară a plămânilor, controlează respirația și separă cavitatea toracică de cavitatea abdominală. Când aerul intră, diafragma se strânge și se mișcă în jos, făcând mai mult spațiu pentru ca plămânii să se umple cu aer și să se extindă. În timpul expirației, diafragma se extinde și comprimă plămânii, forțând aerul să iasă.

Boli ale sistemului respirator

Boli și afecțiuni ale sistemului respirator se încadrează în două categorii: Infecții, cum ar fi gripa, pneumonia bacteriană și virusul respirator enterovirus și boli cronice, cum ar fi astmul și boala pulmonară obstructivă cronică (BPOC). Potrivit Dr. Neal Chaisson, care practică medicamentul pulmonar la Clinica Cleveland, nu se pot face multe pentru infecții virale, ci pentru a le lăsa să își urmeze cursul. "Antibioticele nu sunt eficiente în tratarea virusurilor, iar cel mai bun lucru de făcut este doar repausul", a spus el. 

Pentru majoritatea persoanelor sănătoase, cea mai frecventă afecțiune respiratorie cu care se confruntă este o infecție, potrivit Dr. Matthew Exline, un pulmonolog și expert în îngrijiri critice la Centrul Medical Wexner al Universității de Stat din Ohio. O tuse este primul simptom, eventual însoțit de febră. [Știința brută a unei tuse și a unei strănuturi]

„Cu toate acestea, tusea poate fi un semn al afecțiunilor respiratorii cronice precum astmul, bronșita cronică sau emfizemul”, a spus el. „În bolile pulmonare cronice, majoritatea bolilor respiratorii sunt prezentate cu scurtă respirație, inițial cu efort, cum ar fi mersul pe o distanță semnificativă sau urcarea mai multor zboruri ale scărilor.”

Astmul este o inflamație cronică a căilor respiratorii pulmonare care provoacă tuse, respirație șuierătoare, etanșeitatea pieptului sau lipsa respirației, potrivit Tonya Winders, președintele Rețelei de alergii și astm. Aceste semne și simptome pot fi mai grave atunci când o persoană este expusă la declanșatoarele sale, care pot include poluarea aerului, fumul de tutun, fumurile din fabrică, solvenții de curățare, infecții, polenuri, alimente, aer rece, exerciții fizice, substanțe chimice și medicamente. Conform CDC, peste 25 de milioane de persoane (sau 1 din 13 adulți și 1 din 12 copii) din Statele Unite au astm.

BPOC, uneori numită bronșită cronică sau emfizem, este o boală cronică și progresivă în care fluxul de aer în și din plămâni scade, ceea ce face mai greu respirația. De-a lungul timpului, căile respiratorii din plămâni se inflamează și se îngroașă, ceea ce face mai dificilă scăparea de dioxid de carbon rezidual, potrivit American Lung Association. Pe măsură ce boala progresează, pacienții prezintă o respirație scurtă și poate limita activitatea. Peste 15 milioane de americani sunt afectați de BPOC, potrivit CDC. 

Cancerul pulmonar este adesea asociat cu fumatul, dar boala poate afecta și nefumătorii. Este al doilea cancer cel mai frecvent atât pentru bărbați, cât și pentru femei, depășit de cancerul de prostată și respectiv de sân. Societatea Americană de Cancer estimează că în 2019 vor exista aproximativ 228.150 de cazuri noi de cancer pulmonar (116.440 la bărbați și 111.710 la femei) și în jur de 142.670 de decese cauzate de cancer pulmonar (76.650 la bărbați și 66.020 la femei) în Statele Unite. 

Resurse aditionale: 

• Citiți mai multe despre anatomia sistemului respirator de la Universitatea din Rochester Medical Center. 
• Urmăriți „Întâlniți plămânii”, de la Khan Academy. 
• Consultați această diagramă utilă a sistemului respirator, de la Asociația pulmonară. 

Acest articol a fost actualizat pe 23 august 2019, de către colaboratorul Sarah Derouin.