MOTILITATEA GASTRICMotricitatea gastric se ncadreaz n dou perioade: interdigestiv i digestiv Activitatea motorie n perioadele interdigestiveDac stomacul este golit de mai mult timp apar contracii periodice denumite contracii de foame, care coincid cu momentul apariiei senzaiei de foame i pot fi nsoite de dureri epigastrice. Ele au un rol important n reglarea apetitului. Contraciile de foame sunt contracii peristaltice ritmice ale corpului gastric, care apar n grupuri, urmate de perioade de repaus de 90-120 min. Grupurile de contracii sunt formate din contracii foarte puternice care se pot tetaniza timp de 2-3 min., urmate de contracii slabe, linitite timp de 10-15 min. Durata unei contracii izolate este de 10-20 sec. La baza acestor contracii este activitatea electric spontan a fibrelor musculare din peretele gastric. Contraciile de foame sunt influenate pozitiv de parasimpatic (vag) i hipoglicemie i negativ de simpatic, adrenalin i alimentaie. Activitatea motorie n perioadele digestiveMotricitatea gastric cuprinde 3 aspecte:a.Depozitarea alimentelorPoriunea proximal a stomacului este specializat pentru depozitarea i retenia alimentelor ingerate. Alimentele ptrunse n stomac se depun n straturi concentrice la nivelul corpului; primele ptrunse se afl n apropierea pereilor; ultimele ptrunse se afl n apropierea cardiei. Stratificarea depinde de densitatea alimentelor. Lipidele formeaz un strat superficial la suprafaa coninutului gastric. Relaxarea fundului i corpului stomacului la nivelul marii curburi este controlat prin mecanisme nervos - reflexe vagale lungi i reflexe enterice scurte.b.Amestecarea alimentelorAmestecarea alimentelor ncepe la circa o or dup ingestie. Contraciile gastrice cu rol n amestecarea alimentelor asigur contactul acestora cu sucul gastric, micorarea particulelor alimentare pn la dimensiuni de 0,1-0,3 mm i propulsia acestora n stomac, spre antru. Amestecarea coninutului gastric se face prin contracii tonice i peristaltice.Contraciile tonice, de adaptare la coninut i de amestec, au o intensitate mic i frecven redus de 3 contr./min. Apar din zona cardiei i progreseaz spre pilor, facilitnd deplasarea straturilor celor mai externe, n contact cu mucoasa gastric. Contraciile peristaltice cu rol n amestec sunt de 3 tipuri: slabe, puternice i combinate cu retropulsia. Viteza contraciilor peristaltice este de 0.5 cm/sec la nivelul corpului i crete progresiv la 4 cm/sec la nivel antral. Deschiderea pilorului la fiecare und peristaltic este redus, permind trecerea doar a ctorva mililitrii din coninutul antral, n bulbul duodenal. Cea mai mare parte a coninutului antral este rentoars proximal, spre corpul gastric, fenomen numit retropulsie. Rezultatul proceselor de amestec a alimentelor cu sucul gastric este chimul gastric, care ptrunde n intestin.

c. Evacuarea gastricEvacuarea stomacului se datorete contraciilor peristaltice antrale i este mpiedicat de rezistena sfincterului piloric. Evacuarea este difereniat n raport de consistena alimentelor: lichide, semilichide i solide. Tranzitul gastricTimpul de staionare a alimentelor n stomac este n legtur direct cu volumul de alimente, consistena chimului, aciditatea chimului, osmolalitatea chimului i compoziia acestuia.. Ptrunderea alimentelor n duoden determin stimularea unor receptori inhibitori, de la nivelul crora sunt iniiate reflexe enterogastrice inhibitorii lungi i reflexe enterice scurte. Receptorii duodenali inhibitori sunt: mecanoreceptori pentru gradul de distensie a duodenului;

chemoreceptori pH-sensibili, care rspund la scderile aciditii chimului gastric sub 3-4;

chemoreceptori proteosensibili, care rspund la produi de degradare a proteinelor chemoreceptori lipidosensibili, care rspund la degradarea lipidelor din chim (acizi gra); chemoreceptori pentru gradul de osmolalitate a chimului determinat de ingestia de lichide chemoreceptori pentru substane iritante.Lichidele tranziteaz rapid stomacul. Cel mai lent sunt tranzitate solidele. Proteinele i parial lipidele tranziteaz mai lent stomacul, aici fiind supuse unor procese de degradare.

Reglarea motilitii gastriceMotilitatea gastric este reglat prin mecanisme nervoase i umorale. Mecanismele nervoase sunt reprezentate de reflexe lungi de tip parasimpatic, cu rol de stimulare a motricitatii i de tip simpatic cu efect inhibitor. Sistemul nervos enteric este subordonat sistemului nervos vegetativ.Motilitatea gastric poate fi influenat i de la nivelul structuri nervoase superioare: hipotalamus, sistem limbic, scoara cerebral. Stimularea unor arii corticale, mai ales ale sistemului limbic poate stimula sau inhiba motilitatea gastric. Procesele psihoemoionale, n care este implicat sistemul limbic, nsoite de durere, team, furie, agresivitate influieneaz de asemenea motilitatea gastric. Stimularea hipotalamusului posterior poate determina oprirea peristaltismului, pe cnd stimularea hipotalamusului anterior poate stimula peristaltismul. Motilitatea intestinal Sunt 2 tipuri de motilitate intestinal

Motilitatea local intestinal Contracii segmentare Contracia musculaturii circulare la destindere, care separ intestinul n segmente egale, dureaz secunde

Contracii pendulare Contracii izolare ale fibrelor longitudinale ce intervin n amestecarea coninutuluiMotilitate peristalticReprezint contracii a muchilor longitudinali urmate de contracii a muchilor circulari, care asigur propulsarea coninutului de-a lungul intestinului

Contracii sub form de unde lente apar pe traseu limitat, cu V=1-2 cm/sec

Contracii sub form de unde rapide transport chimul la distane mari cu V = 2 - 25 cm/sec Reglarea motilitii intestinale motilitatea intestinal este reglat de:1. Mecanismul miogen: fibrele musculare netede posed automatizm. La destensia intestinului, activitatea miogen spontan declanaz contracii segmentare ritmice

2. Mecanismul nervos:

Intrinsec asigurat de reflexele mienterice locale cu centrul nervos n plexul Auerbach pentru fibrele musculare longitudinale i circulare (calea aferent pentru cele circulare se ntrerupe n plexul Meissner). Aceste reflexe asigur contraciile peristaltice

Extrinsec inrvaia simpatic i parasimpaticAciunea simpaticului i parasimpaticului asupra motilitii intestinaleI. Simpatic fibrele adrenergice din componena nervilor splanhnici inhib tonusul i motilitatea intestinal II. Parasimpatic este predominant, fibrele colinergice n.vag (pn la colonul proximal) i n.pelvian (colonul distal) determin creterea frecvenei i amplitudinii contraciilor

Mecanismul umoral este:

Stimulator Inhibitor

Gastrina Secretina

Colicistokinina Glucagonul

Serotona Peptidul Y Insulina

Reglarea secreiei gastriceSucul gastric se secret aproape continuu, i poate fi stimulat sau inhibat de influene nervoase sau umorale

Reglarea neuro-umoral a secreiei gastrice decurge n 3 faze:

1. Faza cefalic se realizeaz prin mecanisme:

Reflex condiionate declanat de stimuli vizuali, olfactivi, auditivi aducere aminte despre alimente, cronologia orelor de mas

Reflex-necondiionate- declanat de stimularea mecanic a receptorilor tactili sau chimic a receptorilor din cavitatea bucal, de masticaie i deglutiie

2. Faza gastric debuteaz odat cu ptrunderea alimentelor n stomac, dureaz 3-4 ore,realizata:

Mecanism nervos pe cale vagal impulsurile de la receptorii gastrici ajung la nucleul vagal bulbar, care eferent stimuleaz secreia glandelor parietale

Sucul gastric se secret aproape continuu, i pota fi stimulat sau inhibat de influene nervoase sau umorale

Mecanism umoral este asigurat de:

Acetilcolina- stimuleaz secreia pepsinei i factorului intrisec n sucul gastric i secreia gastrinei

Gastrina- stimuleaz secreia ionilor de H+, pepsinei, factorului intrisec i motilitatea gastric.

Histamina - stimuleaz secreia ionilor de H+ i volumul SG3. Faza intestinal - stimularea sau inhibarea secreiei sucului

gastric are loc prin:

Mecanism nervos stimulator, la ptrunderea chimului n duoden,pe cale vagal este stimulat secreia gastric

Mecanism umoral stimulator/inhibitor:

1. gastrina intestinal stimuleaz secreia acid a stomacului

2. motilina - stimuleaz secreia acid a stomacului

3. secretina - inhib secreia gastric

Secreia gastric Secreia gastric. Compoziia, cantitatea aciunea fermentativ a sucului gastric. Reglarea secreiei gastrice (fazele ei) Sucul gastric este secretat de glandele exocrine stomacale constituite din 3 tipuri de celule:

1. Celule mucoase (pe toat suprafaa stomacului) secret mucin

2. Celule parietale (predominant n glandele fundice) secret acid clorhidric HCl

3. Celule principale (n corpul stomacului) secret pepsinogen i renina gastric

n regiunea antral a stomacului se afl glandele endocrine constituite din celulele G care secret hormonul gastrina, celulele D care secret somatostatina i alte celule endocrine ce secret serotonin,

Constantele i compoziia sucului gastricCantitatea -1500ml

Densitatea 1,002-1,009

pH 0,9-1,5 (la copii- 5,8-4,4)

COMPOZIIA

Ap 99%; Substane solide 1%, din care: Sub. Anorganice- 0,6%, cationi: Na+, K+ ,Mg+2

anioni: Cl-, HPO4-2, SO4-2; HCl;Sub. Organice 0,4%: mucin, enzimEnzimele sucului gastric 1. Pepsinogenul forma inactiv a pepsinei, se activeaz la pH acid, scindeaz proteinele pn la polipeptide

2. Catepsina - particip la digestie n mediu slab acid, hidrolizeaz proteinele la sugari

3. Labfermentul (renina gastric) produce coagularea laptelui prin precipitarea cazeinogenului Lipaza gastric-activ la copii, acioneaz asupra trigliceridelor

4. Gelatinaza scindeaz gelatina

5. Lizozimul scindeaz glucidele Rolul acidului clorhidric Asigur aciditatea total a sucului gastric

Asigur activarea enzimelor digestive trecerea pepsinogenului n pepsin.

Creeaz mediul optim de activitate a pepsinei.

Asigurar motilitatea tractului gastro-duodenal i evacuarea chimului n duoden.

Denatureaz proteinele,facilitnd astfel scindarea i absorbia lor ulterioar.

Aciune bactericid.HCl activeaz secretina astfel stimulnd secreia pancreatic

Secretul glandelor intestinale - sucul intestinal, cantitatea, compoziia i aciunea enzimatic n intestinul subire se secret:

Sucul pancreatic

Bila

Sucul propriu al intestinului subire

Secreia intestinal este predominant umoral

Constantele Fluid incolor, opalescent Cantitatea 1,8 2,0 l pH 7,5-8,3

Compoziia

Apa ;Substane anorganice: cationi Na+, K+, Ca+2,Mg+2; anioni- Cl-,PO4-3,SO3-2; bicarbonai

Substane organice: Mucin, Enzime,

Enzimele sucului intestinal1. Enzimele proteolotice - sub aciunea tuturor enzimelor proteolitice din sucul intestinal are loc scindarea total a proteinelor pn la aminoacizi liberi:

Aminopeptidaza

Exopeptidaza

Dipeptidaza

Nucleazele intestinale

Enterokinaza (activeaz tripsinogenul)

2. Enzimele glicolitice (diastasele) hidrolizeaz disaharidele n monozaharide:

Zaharaza zaharoza fructoza, glucoza

Lactaza lactoza glucoza, galactoza

Maltaza maltoza glucoza - Dextrinaza dextrani glucoza 3. Enzimele lipolitice acioneaz asupra grsimilor neutre, ce reprezint

2 - 5% din totalul grsimilor digerate :

Lipaza intestinal

Mecanismului de secreie al glandelor intestinale. Sucul intestinal, cantitatea, compoziia i aciunea enzimatic. Mecanismele neuro- umorale ale secreiei intestinale.

Histologic duodenul conine glandele Brunner care secret un suc alcalin, bogat n mucus i care protejeaz mucoasa intestinal de aciunea acid a chimului alimentar ce vine din stomac. Glandele Liberkuhn a jejunului i ileonului secret la fel un suc alcalin dar mult mai lichid. Secreia acestor glande este stimulat de aciunea mecanic a chimului alimentar i de stimularea colinergic (umoral).

Aciunea enzimatic a intestinului subire se efectuiaz paralel n lumenul intestinal i la nivelul aciunii apicale a enterocitului. Primul tip este numit digestia cavitar, al doilea digestia parietal.

Digestia cavitar este realizat de aciunea sucului pancreatic, intestinal i a bilei care scindeaz substanele macromoleculare.

Digestia parietal este realizat de enzimele ce sunt absorbite pe microviloziti i glicocalix. Aceste enzime continu hidroliza oligomerilor, care se formeaz n rezultatul digestiei cavitare.

Hidroliza i absorbia pe membrana enterocitelor sunt facilitate, deoarece vilozitile i microvilozitile intestinal mresc suprafaa de contact de 300-500 ori.

Vilozitile sunt foarte bine vascularizate i posed o ax limfatic. Ele se pot contracta astfel crend o diferen de presiune i accelernd absorbia. Contraciile vilozitilor sunt induse de villikinin substan biologic activ intestinal, care se elibereaz n lumenul intestinal n prezena chimului.

Hepatocitele elibereaz bila bogat n compui organici, care este apoi diluat de secreia hidrocarbonailor de epiteliul canalelor excretorii. Volumul secreiei este de 0,5-1,5 l/zi. pH=7,3-8.

Pigmenii biliari (bilirubina i biliverdina) dau bilei o culoare galben-aurie. Ei sunt produii dezintegrrii catabolice a hemoglobinei excretai prin bil. Srurile biliare sunt sintetizate de hepatocite din colesterol. Acestea sunt tauro- i glicoconjugai a numeroi acizi biliari (colic, taurocolic, chenodezoxicolic). Sunt sruri hidrosolubile (n 24 ore se formeaz 200-300mg)formarea lor este reglat de excreia fecal. Cea mai mare parte a srurilor biliare este reabsorbit n ileon i pe urm din nou se secret de ficat astfel se realizeaz ciclul entero-hepatic. Astfel 2-5 g de sruri biliare recircul 6-10 ori pe zi i permite revrsarea n duoden a 20-30 g de sruri biliare pe zi.

O extremitate a srurilor biliare este hidrofil, iar cealalt este hidrofob, fapt ce-i confer proprietatea de a micora tensiunea superficial n soluii, de aici i rezult proprietatea de emulsionare a grsimilor i de formare a soluiilor stabile de grsimi. Particulele de grsime cu diametrul mare sunt transformate prin emulsionare n particule mai muci. Astfel este mrit suprafaa de aciune a lipazei pancreatice. Colipaza este o proteina care permite lipazei o fixare mai stabil la nivelul intersuprafeei ap-grsime. Datorit colipazei hidroliza grsimilor de lipaz este mai accelerat.

Bila conine colesterol i fosfolipide. Colesterolul este puin solubil i uor se precipit n soluiile concentrate, formnd calculii biliari. n acelai timp n prezena lecitinelor i srurilor biliare se formeaz micele de colesterol la fel meninute n soluie.

Astfel bila are funcia de eliminare a excesului de colesterol, contribuie la absorbia produilor hidrolizei lipidelor, vitaminelor liposolubile i srurilor de Ca2+, aminoacizilor, mrete motilitatea i secreia intestinului subire, are aciune bacteriostatic.

REGLAREA SECREIEI BILIARE

Reglarea nervoas Stimularea n. vag mrete secreia biliar. Aceast secreie poate fi blocat de atropin. La fel vagotomia oprete secreia biliar. Reglarea nervoase biliar mult depinde de secreia salivar, gastric, pancreatic.

Reglarea umoral Secreia duodenal stimuleaz secreia biliar. Aceast secreie este pur hidromineral, fr mrirea secreiei srurilor biliare.

Reglarea chimic srurile biliare mresc secreia biliar, ele sunt substane coleretice directe. Majoritatea preparatelor farmacologice stimulani ai secreiei biliare sunt hidrocoleretice, ce stimuleaz exclusiv secreia hidromineralelor.

Colecistul (vezica biliar). Ficatul secret bil mereu dar bila acioneaz n duoden numai n timpul alimentaiei. n afara timpului de digestie sfincterul Oddi (sfincterul coledocului) este nchis. Bila se ndreapt spre colecist, unde este supus concentraiei dup reabsorbia apei i electroliilor. Srurile biliare i colesterolul sunt de 5-10 ori mai concentrate n bila vezicular. n timpul digestiei, cu 30 min. dup fiecare mas, colecistul se contract i bila este expulzat spre duoden. Substanele care mresc viteza expulziei bilei prin mrirea contraciilor colecistului se numesc colagogene. Grsimile ce penetreaz n duoden stimuleaz colecistochinina care provoac deschiderea sfincterului Oddi i eliberarea colecistului.Rolul bilei Emulsioneaz grsimile

Activeaz lipazele

Favorizeaz absorbia acizilor grai, vitaminelor liposolubile (A, D, E, K)

i a colesterolului

Are aciune bactericid

Favorizeaz peristaltizmul intestinal

Neutralizeaz sucul gastric acidConstantele i compoziia bileiCantitatea 800-1000 ml.

Bila hepatic: galben-aurie, pH 8,0 8,6

Bila vezicular: verde-brun, pH 7,0 7,6

Compoziia bilei:

1. Ap 96%

2. Srurile biliare precursorul acestora este colesterolul (metabolit lipidic), care n celulele hepatice este convertit n acizii colic, dezoxicolic, lito- i chenodezoxicolic. Acetea la rndul lor se combin cu glicina sau taurina i formeaz srurile de Na+ i K+ a acizilor glicocolic i taurocolic

3. Pigmenii biliari: bilirubina i biliverdina rezult din hemoliza eritrocitelor n esutul reticuloendotelial (asigur culoarea bilei)

4.Colesterolul - este n form neesterificat, provine din cel endo- i exogen, n cantiti mari

favorizeaz formarea calculelor biliare

5. Lecitina

6. Acizii grai

7. Mucina

8. Substane neorganice:cloruri de Na+, K+, Cl-, bicarbonai i fosfai.Secreia pancreatic. Cantitatea, compoziia i constantele fizico-chimice ale sucului pancreatic. Rolul enzimelor digestive pancreatice. Reglarea neuro-umoral a secreiei pancreatice (fazele ei).

Constantele Cantitatea 1000-1500 ml./Lichid incolor, vscos/Densitatea 1,007-1,012/pH 7,4 - 8,6 Compoziia:

1. Ap

2. Substane anorganice:

3. cationi Na+, K+, Ca+2,Mg+2

4. anioni- Cl-,PO4-3,SO3-2

5. bicarbonai

6. Substane organice: Mucin, Enzime, Enzimele sucului pancreatic (secretate n form inactiv)Enzimele proteolitice:

Tripsina (forma inactiv tripsinogenul este activat de enterokinaza duodenal la pH 7-8). Hidrolizeaz proteinele pn la oligopeptide i legturile peptidice la nivelul radicalului carboxilic a aminoacizilor bazici

Cimotripsina (forma inactiv chimotripsinogenul, activat de tripsin). Hidrolizeaz legturile peptidice de la nivelul grupurilor carboxilice ale aminoacizilor aromatici.

Carboxipeptidaza (forma inactiv precarboxipeptidaza, activat de tripsin). Scurteaz polipeptidele cu un aminoacid

Colagenaza (forma inactiv precolagenaza, activat de tripsin). Scindeaz legturile peptidice ale colagenului

Elastaza (forma inactiv proelastaza, activat de tripsin i enterokinaz). Hidrolizeaz legturile peptidice a aminoacizilor Enzimele glicolitice Amilaza pancreatic ( se activeaz n prezena Cl- la pH 6,5-7,2). Scindeaz amidonul, glicogenul i ali compui glucidici, cu excepia glucozei, pn la di- i trizaharide.

Enzimele lipolitice

Lipaza pancreatic (se activeaz n prezena Ca+2, Mg+2 la pH 7-8) hidrolizeaz grsimile neutre n acizi grai i monogliceride

Colesterolesteraza (se activeaz n prezena srurilor biliare la pH 7-8) hidrolizeaz colesterolul Fosfolipaza desprinde acizii grai din fosfolipideReglarea secreiei pancreatice1. Faza cefalic (predominant nervoas)

Controlul nervos este realizat de infuene parasimpatice colinergice (n. Vag), care determin elimenarea unui suc fluid bogat n bicarbonai srac n enzime i simpatice adrenergice (n. spalnhnic) suc dens, bogat n enzime

Reflex condiionat

Reflex necondiionat

Faza gastric ( nervoas i umoral) reflex necondiionat vago-vagal cu eliminarea sucului pancreatic si r.umoral gastrina: se elimin la extensia stomacului,stimuleaz secreia pancreatic Faza intestinal (predominant umoral)

Secretina stimuleaz secreia apei i bicarbonailor din celulele pancreatice

Pancreozemina-colecistokinina mrete volumil susului i coninutul de enzime Insulina mrete secreia exocrin a pancreasului Somatostatina

Glucagonul

Peptidul pancreatic

Toate trei inhib secreia exocrin a pancreasului

ABSORBIA N TUBUL DIGESTIV

Prin absorbia digestiv se subnelege ptrunderea n sistemul circulant sanguin i limfatic a monomerilor i compuilor alimentari. Unele substane pot fi absorbite fr digestie: apa, glucoza, srurile minerale, vitaminele, medicamentele. n timpul digestiei glucidele sunt transformate n monomeri, proteinele n aminoacizi, grsimile n glicerol i acizi grai, adic n substane ce pot traversa peretele intestinal spre capilarele venoase sau limfatice. De aici sngele se ndreapt spre vena port a ficatului, iar mai apoi spre inim. Limfa se ntoarce n circulaia general prin ductul toracic. Sngele transport substane spre diferite organe unde aceste substane pot fi depozitate, transformate n alte substane, sau oxidate pentru producerea energiei.

Absorbia n tubul digestiv este penetrarea n sistemul sangvin i limfatic a substanelor nutritive simple

Mecanismele de absorbie:

1. Difuzia i filtrarea transportul substanelor are loc conform gradiantului de concentraie,

2. Difuzia facilitat transportul are loc prin intermediul transportatorilor

3. Transportul activ cu consum de energie i oxigen, contra gradientului de concentraieAbsorbia proteinelor Are loc la nivelul intestinului subire prin membrana celulelor epiteliale

Se absorb sub form de di-, tripeptide i aminoacizi liberi

Este proces activ cu solicitare de energie, dependent de Na+ (Na+ se deplaseaz conform gradientului electrochimic i atrage aminoacizii)

Absorbia AA prin difuzie e limitat, se efectuiaz cu ajutorul unor proteine transportatoare

Mecanismul: co-transportul Na+ dependentAbsorbia lipidelor monogliceride

Trigliceride: + acid biliar, colesterol micelii acid gras

Micelii difuzie simpl enterocitele intestinale

Din enterocit, acizii grai (12 atomi C) sngele portal Resinteza n enterocit a trigliceridelor din monogliceride i acizii grai ( >de 12 atomi C)

Formarea chilomicronilor: globule de trigliceride nou sintetizate, colesterol i betalipoprotein (toate sintetizate n reticulul endoplasmatic al enterocitului)

Excreia prin pinocitoz a chilomicronilor din enterocit n spaiul extracelular, apoi limf

Absorbia glucidelorGlucidele se absorb sub form de monozaharide:

Glucoza se absoarbe prin mecanism activ secundar consumator de energie, dependent de Na+ , co-transport Na+-glucoz

Galactoza la fel ca glucoza

Fructoza proteine carrier, independent de Na+ , difuziune facilitat

Pentozele (riboza, dezoxiriboza) sunt absorbite prin difuziune simpl

Absorbia vitaminelor1. Vitaminele hidrosolubile: B1 B2 B6 PP, H, C, ac. pantotenic, ac. folic

Se absorb prin pinocitoz, cotransport Na+ -dependent

Preponderent n partea de sus a intestinului subire

Excepie Vit. B12 se absoarbe n stomac, prin mecanism activ n prezena factorului Kastl

2. Vitaminele liposolubile: A, D, E, K

Se absorb n prezena bilei i lipidelor

Prin mecanism macrotransport activ

Excepia Vit. A se absoarbe n lipsa bileiAbsorbia apei i electroliilor Apa difuzeaz n ambele direcii prin mucoasa intestinului subire i gros n funcie de gradientul osmotic. 80% din ap - n intestinul subire.

Electroliii:

Na+, K+ -difuzie simpl, co-transport cu aminoacizi i glucoz.

C- - difuzie simpl, n ileonul distal i intestinul gros prin antiport cu bicarbonaii

Metabolismul bazal i general

Metabolismul bazal reprezint cheltuielile minime de energie necesare pentru meninerea vitalitii organismului. Rata metabolismului este rata folosirii energiei n organism. Unitatea ce exprim cantitatea de energie eliberat din alimente este caloria. 1 calorie este cantitatea de cldur necesar pentru a crete temperatura apei cu 1oC, 1 kilocalorie = 1000 calorii. n norm metabolismul bazal este:

la brbai 1700-1900 kcal

la femei 1500-1700 kcal

Metabolismul bazal depinde de:

Greutatea corpului

Vrst la copii este mai mare ca la btrni

nlime

Sex la femei este cu 10% mai mic ca la brbai

Condiiile mediului extern: timpul zilei metabolismul bazal este maxim la orele 16-17 i minim la orele 3-4 dimineaa; persoanele ce triesc la altitudine au metabolism bazal mai ridicat.

Rata metabolismului crete considerabil n timpul efortului fizic. Metabolismul bazal plus energia necesar pentru a efectua efort fizic se numete metabolism general. Rata metabolismului depinde de activitatea desfurat. Respectiv toate persoanele n dependen de activitatea desfurat pot fi repartizate n 4 grupe profesionale:

1. Intelectualii ei necesit zilnic 3000-3500kcal

2. Muncitorii de la ntreprinderi complet automatizate 3500 4000 kcal

3. Muncitorii de la ntreprinderi parial automatizate 4000-4500 kcal

4. Persoanele ce ndeplinesc o munc fizic grea 4000-4500 kcal

Cantitatea de kcal necesar fiecrei grupe profesionale trebuie cunoscut pentru a calcula cantitatea de produse alimentare administrate zilnic n dependen de coninutul de kcal pentru a satisface pe deplin cerinele organismului.

Rata metabolismului bazal poate crete i sub influena unor hormoni:

1) Hormonii tiroidieni pot crete rata metabolismului bazal de la 60% pn la 100% peste norm. Absena acestor hormoni duce la scderea ratei metabolismului la 50-60% fa de norm.

2) Catecolaminele (adrenalina, noradrenalina) mresc rata metabolismului bazal n majoritatea esuturilor.

CALORIMETRIA

Calorimetria este o metod de calculare i determinare a metabolismului bazal. Exist dou metode calorimetrice:

calorimetrie direct

calorimetrie indirect

Calorimetria direct este bazat pe calculare direct a cldurii cedat de organism n anumit perioad de timp. Aceast metod se efectuiaz cu ajutorul unor camere speciale numite calorimetre. Exist camere calorimetrice pentru animale de laborator sau pentru persoanele examinate. Prin aceste camere circul apa prin anumite evi i cldura cedat de organism va fi captat de apa circulant prin evi care se va nclzi. Calculnd temperatura apei iniial i dup ce individul s-a aflat un timp n camera calorimetric putem determina metabolismul bazal, cu ajutorul unor formule speciale:

Q = cm(t2-t1)/MT

Q metabolismul bazal (n kcal) m masa apei din calorimetru

c capacitatea termic a apei

t1 t2 temperatura iniial i final a apei

M masa corpului animalului

T timpul care animalul s-a aflat n camera calorimetric

Calorimetria indirect Drept surs de energie n organism servesc reaciile oxidative, n cadrul crora se formeaz CO2 i se consum O2, cheltuielile energetice pot fi calculate pe baza studierii metabolismului gazos. Aceast metod bazat pe analiza gazelor (O2 i CO2) se numete calorimetrie indirect. Exist dou metode de analiz a gazelor pentru a determina metabolismul bazal:

1. Analiza gazoas complet

2. Analiza gazoas incomplet

METABOLISMUL PROTEICProteinele reprezint 75% din substanele solide ale organismului i ndeplinesc urmtoarele funcii n organism:

1. Funcia plastic proteinele intr n componena structurilor celulare i membranelor biologice.

2. Funcia reglatoare este asigurat de enzime i proteine hormoni.

3. Funcia de transport este asigurat de proteinele plasmatice care transport sruri, acizi grai, acizi biliari, grsimi.

4. Proteinele menin presiunea oncotic a plasmei sanguine i a lichidului extracelular.

5. Formeaz sistemul tampon al proteinelor i particip n meninerea pH-ului.

6. Asigur sedimentarea eritrocitelor.

7. Funcia hemostatic este asigurat de factorii de coagulare de origine proteic care stopeaz hemoragia.

8. proteinele musculare determin contracia muscular.

Proteinele sunt degradate n tractul digestiv pn la aminoacizi, care apoi sunt absorbii n snge i transportai spre ficat, unde are loc sinteza proteinelor noi necesare organismului, i spre toate celulele organismului. Prin membrana celular proteinele se transport prin difuzie facilitat sau transport activ. n celul are loc sinteza proteinelor necesare esuturilor, care decurge n 2 etape:

1. Activarea fiecrui aminoacid, care necesit energia ATP-ului.

2. Alinierea aminoacizilor n lanuri peptidice care este controlat de acizii nucleici ADN ARN.

Dezintegrarea proteinelor are loc sub aciunea unor proteaze specifice intracelulare n celul sau n ficat prin dezaminarea aminoacizilor ndeprtarea grupurilor aminice din aminoacizi. n rezultatul dezaminrii se formeaz amoniac i uree. Aminoacizii dezaminai sunt supui oxidrii pentru eliberarea energiei, sau se includ n procesul de gluconeogenez.

n organismul uman sunt 20 feluri de aminoacizi care se mpart n dou grupe:

1. Neeseniali (10 aminoacizi) care pot fi sintetizai n organism.

2. Eseniali nu se sintetizeaz n organism i trebuie ingerai cu hrana.

Proteinele ce conin tot setul de aminoacizi eseniali se numesc proteine cu valoare biologic complet, iar proteinele ce nu conin unul sau mai muli aminoacizi eseniali au valoare biologic incomplet.

n caz de inaniie proteic (lipsa proteinelor n alimentele ingerate), cnd cheltuielile energetice ale organismului sunt asigurate n ntregime de lipide i glucide are loc degradarea proteinelor proprii ale organismului. Acest proces se numete pierdere obligatorie de proteine. Pierderile minime de proteine raportate la kg mas corporal poart denumirea de coeficient de uzare a proteinelor Rubner. Pentru o persoan tnr, sntoas acest coeficient este de 0, 028 0,075 g N la un kg mas corporal timp de 24 ore.

Deci pentru a evita aceast pierdere este necesar de administrat zilnic o cantitate de proteine: 20-30 g proteine, aceast cantitate se numete minim proteic.

Bilanul azotat este cantitatea de azot introdus n organism raportat la cantitatea de azot eliminat din organism. Deoarece sursa principal de azot pentru organism sunt proteinele, tiind cantitatea de azot introdus i eliminat din organism putem calcula cantitatea de proteine asimilate n organism. Aadar cantitatea de azot introdus n organism depinde de coninutul azotului n alimente, iar cantitatea de azot eliminat se determin n masele fecale, uree (azotul din sudoare poate fi neglijat). Dac proteinele conin 16% azot, atunci 1 g de azot se conine n 6,25 g proteine. Cunoscnd azotul eliminat nmulim cu 6,25 i primim cantitatea de proteine asimilate.

Sunt urmtoarele tipuri de bilan azotat:

1. Echilibru azotat cantitatea de azot introdus este egal cu cantitatea de azot eliminat din organism. Echilibrul azotat se ntlnete la toate organismele tinere, sntoase,

2. Bilanul azotat negativ cantitatea de azot introdus este mai mic ca cantitatea de azot eliminat din organism. Se ntlnete la btrni n perioada de restabilire a organismului dup patologii.

3. Bilan azotat pozitiv cantitatea de azot introdus n organism este mai mare ca cantitatea de azot eliminat din organism. Se ntlnete la copii, sportivi n timpul antrenamentelor i la femei n a doua perioad a graviditii.

Reglarea metabolismului proteic Somatotropul mrete sinteza proteinelor n toate celulele organismului; crete transportul aminoacizilor prin membrana celular; crete sinteza ARN-ului.

Somatomedina sintetizat n ficat sub aciunea somatotropului, determin aceleai efecte asupra metabolismului proteic ca i somatotropul i asigur creterea cartilajului osos.

Tiroxina i triiodtironina: la copii asigur creterea i diferenierea esuturilor mrind sinteza proteic; la aduli mresc procesele de oxidare a aminoacizilor prin utilizarea crescut a oxigenului.

Glucocorticoizii (cortizolul) mrete sinteza proteinelor n ficat; scade transportul de aminoacizi n celul; activeaz gluconeogeneza (convertirea aminoacizilor n glucoz).

Insulina inhib catabolismul proteinelor; mrete transportul aminoacizilor n celul.

Testosteronul crete sinteza proteinelor, ca rezultat crete masa muscular la brbai.

METABOLISMUL LIPIDELOR

Din lipide fac parte: 1. grsimi neutre (trigliceride), 2. fosfolipide, 3. colesterol

Funciile lipidelor:

1. Funcia plastic fosfolipidele intr n componena membranelor biologice.

2. Funcia energetic la arderea unui gram de lipide se elimin 9,3 kcal.

Din tractul digestiv toate grsimile se absorb n limf i o cantitate mai mic n snge sub form de chilomicroni. Sngele transport lipidele spre ficat i esutul adipos. n membrana adipocitelor se afl o enzim lipoproteinlipaza care hidrolizeaz trigliceridele din chilomicroni n acizi grai i glicerol. Acizii grai ptrund n adipocite i se recombin cu glicerolul formnd din nou trigliceride care se depoziteaz n adipocite. n caz de necesitate o alt enzim Triglicerid-lipaza hidrolizeaz trigliceridele depozitate n acizi grai i glicerol, acizii grai prsesc adipocitele i nimerind n plasma sanguin se leag cu proteinele plasmatice formnd acizi grai liberi care sunt transportai spre toate celulele organismului unde sunt folosii ca surs energetic.

Degradarea acizilor grai i folosirea cu scop energetic decurge n mai multe etape i are loc n mitocondrii:

1. Degradarea acidului gras n acetil Co-A prin mecanismul de -oxidare, acest proces const n eliberarea fragmentelor de cte 2 atomi de carbon ce formeaz o molecul de acetil Co-A.

2. Moleculele de acetil Co-A intr n ciclul Krebs i sunt degradate n CO2 i atomi de hidrogen. n rezultatul acestor dou etape se degaj 7 molecule de ATP pentru fiecare molecul de acid stearic oxidat.

3. Oxidarea atomilor de hidrogen formai n primele 2 etape cu formarea a 139 molecule de ATP.

n ficat ceia ce privete metabolismul lipidic au loc urmtoarele procese:

1) descompunerea acizilor grai n scopuri energetice

2) sinteze trigliceridelor din glucide i mai puin din proteine

3) sinteze altor lipide (colesterol, fosfolipide) din acizi grai

Fosfolipidele sunt trei tipuri:

lecitinele

cefalinele

sfingomielinele

Sunt sintetizate n toate celulele organismului i folosite n scopuri plastice. Sunt transportate n snge sub form de lipoproteine, 90% din lipoproteine sunt sintetizate n ficat.

COLESTEROLUL este sintetizat n ficat, n cantiti mici n toate celulele organismului i se numete colesterol endogen. n plasma sangvin se conine i colesterol exogen care este absorbit din tractul digestiv i alctuiete 70% din colesterolul total al plasmei. Colesterolul ca i fosfolipidele intr n componena membranelor biologice. Fosfolipidele, colesterolul, trigliceridele din membranele biologice, datorit proprietilor de a nu fi solubile n ap asigur integritatea fizic a membranelor biologice.

Reglarea metabolismului lipidic

Urmtorii hormoni regleaz metabolismul lipidic

Glucocorticoizii cortizolul mrete metabolizarea acizilor grai din esutul adipos i oxidarea acestora n celulele organismului.

Somatotropul mobilizeaz acizii grai din adipocite i utilizarea acestora n scop energetic.

Insulina asigur stocarea lipidelor n adipocite prin inhibarea lipazei ce produce hidroliza trigliceridelor.

Adrenalina oxidarea lipidelor.

Hormonii sexuali oxidarea lipidelor.

Ateroscleroza este o boal a arterelor mari n care apar depozite de lipide sub form de plci ateromatoase care conin cantiti mari de colesterol. Depunerile de colesterol se depisteaz n intima arterelor i acestea devin extrem de rigide. Deseori aceste plci strbat intima spre sngele circulant i determin formarea chiagurilor de snge care se rup i provoac tromboza arterelor mari cu moartea subit a individului.

METABOLISMUL GLUCIDELOR

Glucidele hidrolizate n tractul digestiv pn la monozaharide sunt absorbite n snge i transportate ctre celulele organismului i ficat. Prin membrana celular monozaharidele sunt transportate n combinaie cu o protein transportoare din membrana celular. Acesta este un mecanism de difuzie facilitat. Dup ce a fost transportat glucoza n celul poate fi utilizat imediat ca surs energetic sau poate fi stocat sub form de glicogen. Toate celulele pot stoca cantiti mici de glicogen, mai mult glicogen poate stoca ficatul i muchii.

Complexul de reacii n urma crora se formeaz glicogen se numete glicogenez. Glicogenoliza este procesul invers de descompunere a glicogenului cu formarea glucozei, care apoi este utilizat n scopuri energetice sau plastice.

Catabolizarea glucozei decurge n urmtoarele etape:

Glicoliza care const n desfacerea moleculei de glucoz pentru a forma dou molecule de acid piruvic. Acest proces decurge n zece trepte de reacii succesive n rezultatul crora se formeaz 2 molecule de ATP . acidul piruvic este convertit n acetil Co-A.

Degradarea acetil Co-A n CO2 i hidrogen se numete ciclul Krebs i se desfoar n matria mitocondrial. n rezultatul etapei date se formeaz 2 molecule de ATP i 16 atomi de hidrogen.

Fosforilarea atomilor de hidrogen cu formarea a 34 molecule de ATP.

Deci n rezultatul oxidrii totale a unei molecule de glucoz se dagaj 38 molecule de ATP.

O alt cale de degradare a glucozei este calea pentozo-fosfatului, care este responsabil de hidrolizarea a 30% din toat glucoz.

Cnd rezervele de glucoz din organism scad sub limitele normale ncepe sinteza glucozei din aminoacizi i glicerol. Acest proces se numete gluconeogenez.

n norm n snge se conin 3,3 5,5 mmol/l de glucoz. Micorarea cantitii de glucoz se numete hipoglicemie, cderea nivelului de glucoz mai jos de 1,8-2,2 mmol/l provoac coma hipoglicemic. Mrirea coninutului de glucoz n snge se numete hiperglicemie, creterea nivelului de glucoz mai mult de 11-12 mmol/l provoac coma hiperglicemic.

Pentru a menine coninutul normal de glucoz n snge este necesar zilnic de 450-500 g de glucide (norma nictemiral).

Reglarea metabolismului glucidic

Insulina micoreaz nivelul de glucoz n snge; mrete permeabilitatea celulelor pentru glucoz; stimuleaz stocarea glicogenului n muchi.

Glucagonul stimuleaz glicogenoliza i creterea cantitii glucozei n snge.

Somatotropul scade utilizarea glucozei n scop energetic i mrete depozitele de glicogen

Glucocorticoizii stimuleaz gluconeogeneza; micoreaz utilizarea glucozei de ctre celule, crete cantitatea de glucoz n snge.

Adrenalina i noradrenalina mresc gli ECHILIBRUL ALIMENTAR

Din produsele alimentare fac parte aa compui ca: proteinele, lipidele, glucidele, srurile minerale, vitaminele i apa. Aceti compui trebuie administrai zilnic n aa cantiti care pot satisface cerinele organismului. Cantitatea de produse introdus n organism va depinde de compoziia acestor, de gradul de asimilare a compuilor i de valoarea energetic a fiecrui compus chimic. Cantitatea de energie degajat depinde de substana nutritiv oxidat n organism:

1 g proteine 4,1 kcal

1 g lipide 9,3 kcal

1g glucide 4,1 kcal

Dar innd cont de faptul c substanele nutritive se pot substitui reciproc n corespundere cu valoarea energetic, raportul dintre proteine:lipide:glucide = 1:1:4 Acest fapt se ia n consideraie la ntocmirea raiei alimentare. Respectiv, un om adult, care exercit o munc fizic de intensitate mijlocie are nevoie pe zi de: 120 g proteine; 60 g lipide; 450 g glucide. n timpul unei munci grele aceast cantitate va fi majorat cu 30% respectiv. La administrarea produselor alimentare este necesar de inut cont i de gradul de asimilare a acestora: diferena dintre coninutul de proteine, lipide, glucide n hran i coninutul lor n mesele fecale. Gradul de asimilare depinde de originea produselor, pentru alimentele de origine animal constituie 95%; de origine vegetal 80%; iar n cazul alimentaiei mixte 82-90%. n afar de coninutul necesar de substane nutritive, produsele alimentare trebuie s conin cantiti optimale de vitamine i sruri minerale. Pentru ntocmirea raiei alimentare se ine cont de:

1. Calorajul raiei trebuie s recupereze cheltuielile energetice (respectiv grupei profesionale)

2. Gradul de asimilare a hranei 90%

3. Raportul ntre coninutul de proteine : lipide : glucide = 1:1:4

4. Coninutul substanelor nutritive pentru omul adult ce efectuiaz efort fizic redus sau mediu proteine = 100-120g; lipide=60-100g; glucide = 400-500g.

5. cantitate de produse alimentare trebuie respectat n felul urmtor: dejun = 30%, prnz = 50%, cin = 20%. n aa fel se repartizeaz cantitatea de kcal respectiv efortului fizic efectuat.

Temperatura corpului uman (izotermia). Termogeneza i termoliza. Reglarea temperaturii corpului (termostatul hipotalamic). Febra.

Temperatura corpului se menine relativ la parametri constani n cazul modificrilor eseniale a temperaturii mediului extern. Aceast stare se numete izotermie i este determinat de echilibrul dintre dou procese: producerea i pierderea de cldur. Producerea de cldur se numete termogenez i este determinat de nivelul reaciilor oxidative din esuturi. Pierderea de cldur numit termoliz se realizeaz prin urmtoarele ci:

Iradiere cedarea cldurii sub form de raze infraroii, atunci cnd temperatura mediului extern este mai joas de ct temperatura corpului, prin aceast cale se ced 60% din temperatura corpului.

Conducie transmiterea cldurii ctre obiectele reci ce vin n contact cu corpul se ced aproximativ 3% din cldur.

Convecie cedarea cldurii prin curenii de aer din jurul corpului (15% din cldur)

Evaporare cedarea cldurii n timpul transpiraiei ca rezultat are loc evaporarea apei de pe suprafaa corpului. Pierderile de ap prin sudoraie pot s ajung la 1,5 l/or. Acest mecanism devine principalul atunci cnd temperatura mediului extern devine mai mare de 37 oC i mecanismul de iradiere nu este suficient.

Reglarea temperaturii corpului. Temperatura corpului este relativ constant (36.4-36.7 oC msurat n fosa axilar). Izotermia este relat n ntregime prin mecanisme nervoase de ctre centrul termoreglrii din hipotalamus. n regiunea preoptic din hipotalamus sunt neuroni sensibili la cald. De asemenea, receptorii termici pentru cald i rece se gsesc n piele, mduva spinrii i abdomen. Semnalele de la aceti neuroni periferici i de la neuronii termosensibili din zona preoptic ajung n hipotalamusul posterior unde se afl termostatul hipotalamic. Acest termostat declaneaz mecanismele de termogenez sau termoliz necesare pentru a menine temperatura constant a corpului.

Stimularea receptorilor pentru cald declaneaz mecanismele de termoliz n dou moduri:

1) Stimularea sudoraiei i cedarea cldurii prin evaporarea sudorii.

2) Inhibarea centrilor simpatici din hipotalamusul posterior i ca urmare a vasodilataiei vaselor cutanate crete pierderea de cldur.

La micorarea temperaturii centrale a corpului mai jos de 37 oC se declaneaz mecanismele de conservare a temperaturii prin urmtoarele efecte:

1. Vasoconstricia cutanat duce la micorarea debitului sanguin prin vasele pielii i pierderile de cldur se reduc.

2. Piloerecia ridicarea firelor de pr ntre care se reine un strat de aer izolat ce nu permite cedarea de cldur.

3. Oprirea sudoraiei duce la scderea cheltuielilor de temperatur.

4. Se includ mecanismele de termogenez:

a. Frisonul muscular reprezint contracii involuntare asincrone a fibrelor musculare care duc la formarea cldurii.

b. Termogeneza chimic crete rata metabolismului la stimularea simpaticului, ca rezultat al aciunii adrenalinei secretat din suprarenale.

c. Crete secreia tiroxinei care intensific metabolismul bazal i ca urmare se degaj mai mult cldur necesar pentru a menine izotermia.

FEBRA creterea temperaturii corpului peste limita normal. Poate fi determinat de diferita patologii ca rezultat al acumulrii n snge a diferitor toxine secretate de bacterii, care afecteaz termostatul hipotalamic. Aceste substane care provoac febra se numesc pirogene. Pirogenii pot aprea ca rezultat al degradrii esuturilor organismului afectate de diferii ageni patogeni. Creterea temperaturii corpului la limitele de peste 41-42.5 oC provoac ocul termic, pn la pierderea cunotinei i deces.

Hipertermia trebuie difereniat de febr, apare din cauza modificrii termoreglrii n condiii extreme: timp ndelungat organismul se afl la temperaturi ridicate cu umiditate mare, cnd evaporarea devine neefectiv.

Hipotermia este o stare cnd temperatura corpului scade sub 35 oC, atunci cnd organismul se afl timp ndelungat la temperaturi joase i mecanismele de termogenez devin insuficiente de a menine izotermia. Apare o stare asemntoare narcozei: inhibiia reaciilor reflexe, scderea intensitii proceselor metabolice, a respiraiei i a contraciilor cardiace. Aceasta duce la hipoxia tuturor esuturilor i la deces.

Ventilaia pulmonar i capacitile pulmonare (volum curent, volum inspirator de rezerv, volum expirator de rezerv, volum rezidual, volum de colaps). Capacitatea vital, capacitatea inspiraiei, capacitatea funcional rezidual, capacitatea total a plmnilor. Noiune de spaiu mort anatomic i fiziologic. Debitul i randamentul respirator.

Spirometria este metoda de msurare a volumelor respiratorii cu ajutorul spirometrului.

Spirografia metoda de nscriere a micrilor respiratorii.

Volumele respiratorii:

Volumul respirator curent (500 ml) este cantitatea de aer care ptrunde n plmni n timpul unui inspir normal.

Volumul inspirator de rezerv (2000 2500 ml) aerul care ptrunde n plmni la un inspir forat dup un inspir normal.

Volumul expirator de rezerv (1000 1500 ml) aerul expirat la o expiraie forat dup o expiraie normal.

Volumul rezidual (1000 1500 ml) este aerul care rmne n plmni dup o expiraie forat.

Dou sau mai multe volume mpreun se numete capacitate pulmonar.

Capacitatea inspiratorie, egal cu suma dintre volumul curent i volumul inspirator de rezerv, reprezint cantitatea de aer (3500 ml) pe care o persoan o poate respira pornind de la nivelul expirator normal pn la distensia maxim a plmnilor.

Capacitatea rezidual funcional, egal cu suma dintre volumul expirator de rezerv i volumul rezidual. Aceasta reprezint cantitatea de aer ce rmne n plmni la sfritul unei expiraii normale.

Capacitatea vital egal cu suma dintre volumul inspirator de rezerv, volumul curent i volumul expirator de rezerv. Aceasta reprezint volumul maxim pe care o persoan l poate scoate din plmni dup o inspiraie maxim (4600 ml).

Capacitatea pulmonar total reprezint volumul maxim pn la care pot fi expansionai plmnii (5800 ml

Toate volumele i capacitile pulmonare sunt cu aproximativ 20-25% mai mici la femei dect la brbai.

Spaiul mort anatomic aerul ce se afl n cile respiratorii (laringe, trahee, bronhii, bronhiole), acest aer nu particip n metabolismul gzos (150

Minut-volumul repirator este cantitatea de aer care ptrunde n plmni timp de un minut i este egal cu volumul curent de nmulit la frecvena respiratorie.

Nu tot aerul ce ptrunde n plmni particip la schimbul de gaze, deoarece o cantitate rmne n cile respiratorii (nas, laringe, trahee...) i alveolele neperfuazte cu snge, unde are loc schimbul de gaze, acesta este spaiul mort fiziologic.

Minut volumul ventilaiei pulmonare este cantitatea de aer ce particip la schimbul de gaze n plmni timp de un minut. Pentru a determina minut-volumul ventilaiei pulmonare este necesar de a scdea din volumul curent volumul spaiului mort.

Presiunea n spaiul interpleural, proveniena i importana ei. Lichidul din cavitatea pleural. Presiunea transpulmonar. Atelectazia, cauzele ei. Pneumotoraxul. Respiraia include totalitatea proceselor care au loc n organism n urma crora are loc ptrundrea O2 i eliminarea CO2Etapele de baz ale respiraiei sunt:1. Ventilaia pulmonar schimbul de gaze dintre aerul atmosferic i cel alveolar.

2. Difuzia O2 i CO2 ntre aerul alveolar i snge.

3. Transportul gazelor prin snge.

4. schimbul de gaze ntre snge i esuturi.

5. Respiraia celular.

Respiraia include:

inspiraia ptrunderea aerului n plmni

expiraiaeliminarea aerului din plmni. n repaus omul adult sntos respir de 12-16 ori pe minut, cipii nou nscui pn la 40 ori pe minut.Biomecanismul inspiraiei inspiraia este un proces activ i ncepe o dat cu contracia muchilor intercostali externi, care datorit poziiei de sus n jos i din posterior n anterior ridic coastele n sus mrind volumul cutiei toracice, ca rezultat aerul ptrunde n plmni. Contractndu-se aceti muchi mresc sau cutia toracic.

n timpul unei inspiraii mai particip muchiul diafragmal care contractndu-se coboar n jos mrind i mai mult volumul cutiei toracice. Biomecanismul expiraiei expiraia este un proces pasiv, nu este nsoit de contracia muscular i ncepe o dat cu relaxarea muchilor inspiratori, ca rezultat sub aciunea greutii proprii se coboar n jos, diafragul se ridic deoarece presiunea n cavitatea abdominal este mai mare ca n cutia toracic cutia toracic se micoreaz n volum i aerul este eliminat din plmni.

Expiraia forat este activ i este determinat de contracia muchilor abdominali i a muchilor intercostali interni.

Cavitatea pleural este spaiul localizat ntre foia parietal ce tapeteaz cutia toracic i cea visceral ce tapeteaz plmnii. Acest spaiu conine lichid seros, asemntor dup compoziie cu limfa. n cavitatea pleural presiunea este mai joas ca cea atmosferic (760 mmHg) i se numete negativ. n repaus presiunea este egal cu -6 mmHg; n inspiraie normal -9 mmHg; n inspiraie forat la oameni antrenai -20 mmHg. n expiraie -3 mmHg i expiraie forat se regleaz cu cea atmosferic sau chiar devine poitiv.

Presiunea negativ n cavitatea pleural se datoreaz: traciunii elastice a plmnilor aceasta este fora cu care esutul pulmonar tinde s se comprime i este format din:

1. Fora asigurat de fibrele elastice din esutul pulmonar.

2. Fora produs de tensiunea superficial a lichidului, care tapeteaz partea intern a alveolelor.

Surfactantul este o substan lipoproteic tensioactiv, secretat de pneumocitele de tip II (din luna 5 intrauterin)

Funciile lui: tensiunea superficial a stratului de lichid intraalveolar Asigur stabilitatea formei alveolare nu permite colabarea lor.mpiedic filtrarea lichidelor spre alveole.Favorizeaz emulsionarea particulelor inhalate uurnd procesul de fagocitare a acestora de ctre macrofagi.Sinteza a surfactantului atelectazie colaps alveolar (nou-nscut - insuficien respiratorie)3. Fora asigurat de tonusul muchilor broniilor.

Inspirul are loc atunci cnd fora de ridicare a coastelor i fora cu care aerul atmosferic tinde s ptrund n plmni este mai mare dect suma primelor trei care formeaz traciunea elastic a plmnilor.

Expirul este un proces pasiv i apare la dispariia forei de contracie a muchilor care este nlocuit cu fora de greutate a coastelor i fora elastic a cartilajelor care unesc coastele cu sternul sumndu-se cu primele trei; toate aceste fore duc la expulzarea aerului din plmni.

Rolul presiunii negative din cavitatea pleural poate fi demonstrat cu ajutorul modelului Donders.

Ptrunderea aerului n cavitatea pleural se numete pneumotorax el poate fi :

1. Pneumotorax deschis care este de dou feluri: extern atunci cnd are loc lezare cutiei toracice i pleurei parietale i ptrunderea aerului n cavitatea pleural; i intern atunci cnd este lezat pleura visceral.

2. Pneumotorax nchis introducerea aerului n cavitatea pleural cu ajutorul acului (ca metod de tratament n tuberculoza cavitar)

3. Pneumotorax valvular peretele lezat formeaz o valva unidirecionat i n timpul inspirului aerul ptrunde n cavitatea pleural iar n timpul expirului nu se elimin n exterior.

Reglarea nervoasa si umorala a respiraiei. Hemoreceptorii centrali i periferici. Reflexul Hering- Breuer. Reflexele respiratorii de protecie.Reglarea reflex a respiraiei

Inspiraie destinderea pereilor bronhiilor i bronhiolelor excitarea mecanoreceptorilor creterea impulsaiei aferente (ramura aferent senzitiv vagal) grupul respirator dorsal inhibiia inspiraiei Reflexul Hering Breuer Reflex asemntor efectului semnalelor din centrul pneumotaxic inhibiia inspiraiei Controlul chimic al respiraiei

Este asigurat de chemoreceptorii sensibili la schimbrile de O2 i CO2 din snge. Distingem 2 tipuri de chemoreceptori: Chemoreceptori centrali Situai n aria chemosenzitiv a C. Respirator bilateral pe suprafaa ventral a BR (1mm) Sunt sensibili la excesul H+ din interstiiul nervos bariera hematoencefalic nu este permiabil p-ru H+ ci permeabil p-ru CO2 ; pCO2 n snge pCO2 n lichidul cefalorahidian: CO2 +H2O H2 CO3 H+ + HCO3- H+ stimuleaz chemoreceptorii centrali astfel crete ventilaia alveolarChemoreceptorii periferici

Sunt localizai n: 1. Corpusculii carotidieni (bifurcaia arterelor carotidiene) transmit impulsuri aferente prin n. glosofaringian ( ramura Hering) grupul respirator dorsal2. Corpusculii aortici (arcul aortei) - transmit impulsuri aferente prin n. vag (ramura respiratorie) grupul respirator dorsal Sunt sensibili la pCO2 n snge, concentraiei O2 i H+ Sunt expui tot timpul la snge arterial i nu venos deoarece pO2 arterial = pO2 tisular, astfel sngele arterial informeaz aceti receptori despre coninutul O2 n esuturi Debitul sangvin prin aceti corpusculi este de 20 ori mai mare dect greutatea lor Hipercapnie creterea pCO2 n snge. n hipercapnie impulsurile aferente de la chemoreceptori stimuleaz centrul respirator creterea ventilaiei pulmonare (eliminarea CO2 din organism). Semnalele de la chemoreceptorii periferici sunt de 7 ori mai puternice dect de la cei centrali. Hipoxemie micorarea coninutului de O2 n snge cu stimularea chemoreceptorilor periferici excitarea centrului inspirator creterea frecvenei respiraiei. Cauza: hipoxie atmosferic

hipoxie prin hipoventilaie hipoxie prin scderea ventilaiei la nivelul membranei de difuziune a O2 Metoda de tratament - oxigenoterapie Hipercapnia i concentraiei H+ pH sngelui acidoza respiratorie; pH sngelui alcaloza respiratorie n efort fizic consumul de O2 crete de 20 ori crete rata ventilaiei pulmonare cauzat de:Creterea pCO2 n snge/Micorarea pO2 n snge/Acumularea H+ i scderea pH sanguin Creterea presiunii arterialCrete frecvena impulsurilor de la proprioreceptorii muchilor care mresc ventilaia pulmonar Difuzia gazelor n plmni i factorii, ce o determin. Membrana respiratorie i suprafata de difuzie. Presiunea parial a O2 i CO2 n: alveole, sngele arterial, esuturi, sngele venos.

Presiunea parial a unui gaz este presiunea pe care o exercit acest gaz dintr-un amestec de gaze asupra unui lichid.

1. n aerul atmosfericPO2 = 159 mmHg PCO2 = 3 mmHg,

2. Aerul alveolar PO2 = 105 mmHg PCO2 = 40 mmHg

3. Sngele arterial PO2 = 100 mmHg PCO2 = 40 mmHg

4. Sngele venos PO2 = 40 mmHg PCO2 =45 mmHg

5. n celule PO2 = 0-20 mmHg PCO2 = 60 mmHg

Schimbul de gaze are loc datorit diferenei de presiune a O2 i CO2; de la presiune joas la presiune nalt.

Schimbul de gaze are loc prin difuziune. Factorii de care depinde viteza difuziunii sunt:

1. Grosimea membranei

respiratorii 0,2-0,6 microni.

Endoteliu capilar

Membrana bazal a capilarului

Spaiul interstiial

Membrana bazal epitelial

Epiteliul alveolar

Surfactant2. Mrimea suprafeei membranei respiratorii depinde de numrul de alveole funcionale

Centrul respirator bulbo-pontin. Rolul mduvei spinrii n reglarea respiratiei. Controlul i reglarea respiraiei de formaiunile suprapontine (hipotalamus, sistemul limbic, cortex).Structura centrului respiratorn sens ngust al cuvntului centrul respirator se afl n bulbul rahidian. Aici sunt neuroni excitarea crora provoac inspiraie, iar alii care pot provoca expiraia.

Centrul respirator este format din:

Centrul inspirator (grupul dorsal de neuroni) Centrul expirator (grupul respirator ventral)

n sens larg al cuvntului se subnelege totalitatea structurilor nervoase care particip la reglarea respiraie i anume:

1. Puntea lui Varole centrul pneumotaxic i apneustic care regleaz lucrul centrului inspirator i expirator (1-2).

2. Bulbul rahidian centrul inspirator i expirator (3-4).

3. Mduva spinrii motoneuronii ce formeaz nervii intercostali (Th1-Th12 poriunea toracic) i motoneuronii ce formeaz nervul frenic (diafragmal) din poriunea cervical (C3-C4) (5).4. Hipotalamusul i anume centrii superiori vegetativi simpatic i parasimpatic i centrii de termoliz i termogenez.

5. Cortexul (reglarea contient a respiraiei).

Reglarea respiraiei

Rolul fiecrei structuri ai centrului respirator n reglarea repiraiei poate fi stabilit prin aplicarea ligaturilor la diferite nivele ale centrului respirator. I ligatur se aplic ntre poriunea toracic i cervical a mduvei spinrii, ca rezultat respiraia se menine numai pe contul diafragmului.

II ligatur mai jos de bulbul rahidian ca rezultat se oprete respiraia. Aici se afl centrul vital.

III ligatur se aplic ntre bulbul rahidian i puntea lui Varole, ca rezultat centrul pneumotahic nu alterneaz lucrul centrului inspirator i expirator, apare respiraia neregulat.

Transportul oxigenului prin snge. Curba de disociere a oxihemoglobinei, caracteristica ei i factorii ce determina formarea oxihemoglobinei. Coninutul de oxigen al sngelui arterial i venos.

Oxigenul este transportat prin snge prin dou ci:

fizic dizolvat n plasma sanguin

chimic fixat cu hemoglobina sub form de oxihemoglobin HbO2. n plasm se conine 14% Hb (14 g de hemoglobin la 100ml snge) iar un gram de hemoglobin poate fixa 1,34 ml de O2, iar 14 g poate fixa 19 ml O2 n 100 ml de snge. Aceasta este capacitatea de oxigenare a sngelui, adic cantitatea maxim de oxigen care poate fi absorbit de 100 ml sne

Capacitatea de oxigenate a sngelui:

Arterial 18 -19 vol%

Venos 12 13 vol%

Cantitatea de HbO2 depinde de mai muli factori i n primul rnd de PO2 aceasta se vede din curba de disociere a hemoglobinei dependena ntre procentajul de HbO2 i PO2 n snge. Cu ct este mai mare PO2 cu att este mai mare procentajul de HbO2. se observ c la 40 60 mmHg a oxigenului deja HbO2 este aproape 100%.

Partea de sus a curbei indic % de HbO2 n sngele arterial , unde P O2=100 mmHg, aici procentul de HbO2= 96-98%

Partea de mijloc arat %HbO2 n sngele venos unde P O2= 40 mmHg iar procentajul de HbO2=60-80%

Partea de jos a curbei indic procentajul de HbO2 n esut, aici P O2este zeroi procentajul de oxihemoglobin se reduce la zero.

Factorii ce influeneaz procentajul de oxihemoglobin.1. PO2 cu ct este mai mare cu att mai mult oxihemoglobin este.

2. Temperatura cu ct este mai mare cu att mai puin oxihemoglobin este (ficat, muchi)

3. pH la micorarea pH-ului (acid) se micoreaz HbO2, sngele venos conine mai puin oxihemoglobin ca cel arterial; pH-ul este mai acid.

4. PCO2 la creterea ei scade procentul de oxihemoglobin (sngele venos)

Transportul dioxidului de carbon prin snge (dizolvarea fizic, acid carbonic, ioni bicarbonai, compui carbaminici), importana carboanhidrazei. Coninutul dioxidului de carbon n sngele arterial i venos.

Transportul CO2 n sngeCO2 este transportat de la esuturi spre plmni de snge sub form:

fixat cu hemoglobina carbaminhemoglobina HbCO2 , sruri de Na+ i K+ ale acidului carbonic H2CO3.

dizolvat n plasma sanguin

n esuturi se acumuleaz CO2 care difuzeaz n plasma sanguin iar apoi prin membran n eritrocit. n eritrocit se unete cu apa formnd acidul carbonic.

1. CO2 + H2O carbanhidraza H2CO3 sub aciunea carbanhidrazei enzim din eritrocit.

2. H2CO3 = H+ + HCO3-O parte din ionii de HCO3- n eritrocit se unesc cu K+ formnd sare (monocarbonat de kaliu)

3. K+ + HCO3- = KHCO3Alt parte de HCO3- iese din eritrocit n plasm unde se unete cu Na+ formnd

4. Monocarbonatul de natriu Na+ + HCO3- = NaHCO3. de asemenea n eritrocit o parte din CO2 se unete cu hemoglobina formnd carbhemoglobin.

Astfel din esuturi spre plmni CO2 este transportat sub form de:

1. Monocarbonat de K (n eritrocit)

2. Monocarbonat de Na (n plasm)

3. HbCO24. Dizolvat n plasm

n alveolele pulmonare: PO2 este mai mare de aceia

1.HbCO2 = Hb + CO2 iar hemoglobina liber se unete cu oxigenul

Hb + O2 = HbO2 paralel are loc disocierea carbonailor

2. NaHCO3 = Na+ + HCO3- 3. KHCO3 = K+ + HCO3-HCO3- din plasm ptrunde n eritrocit i fixeaz ionii de H+4.HCO3- + H+ = H2CO35. H2CO3 disociaz H2CO3 carbanhidraz H2O + CO2 sub aciunea aceleiai enzime carbanhidraza. Apoi dioxidul de carbon difuzeaz n plasm, alveole i aer atmosferic.