Sistemul respirator: Calea noastră pentru schimbul de gaze
Sistemul respirator uman este o serie de organe responsabile de absorbția oxigenului și de expulzarea dioxidului de carbon. Organele primare ale sistemului respirator sunt plămânii, care realizează acest schimb de gaze pe măsură ce respirăm.
Plămânii colaborează cu sistemul circulator pentru a pompa sângele bogat în oxigen către toate celulele din organism. Sângele colectează apoi dioxidul de carbon și alte produse reziduale și le transportă înapoi la plămâni, unde sunt pompate în afara corpului atunci când expirăm, potrivit Asociației Americane a Plămânilor.
Corpul uman are nevoie de oxigen pentru a se menține. După numai aproximativ cinci minute fără oxigen, celulele creierului încep să moară, potrivit National Institute of Neurological Disorders and Stroke, ceea ce poate duce la leziuni cerebrale și, în cele din urmă, la moarte.
La oameni, respirația medie, sau ritmul respirator, depinde în principal de vârstă. Ritmul normal de respirație al unui nou-născut este de aproximativ 40 până la 60 de ori pe minut și poate încetini până la 30 până la 40 de ori pe minut atunci când bebelușul doarme, potrivit Stanford Children’s Health. Frecvența respiratorie medie în repaus pentru adulți este de 12 până la 16 respirații pe minut și de până la 40 până la 60 de respirații pe minut în timpul exercițiilor fizice, potrivit Societății Europene de Pneumologie.
Părți ale sistemului respirator
În timp ce respirăm, oxigenul intră în nas sau în gură și trece prin sinusuri, care sunt spații goale din craniu care ajută la reglarea temperaturii și umidității aerului pe care îl respirăm.
Din sinusuri, aerul trece prin trahee, numită și trahee, și în bronhii, care sunt cele două tuburi care transportă aerul în fiecare plămân (fiecare se numește bronhie). Tuburile bronșice sunt căptușite cu fire mici de păr numite cili care se mișcă înainte și înapoi, transportând mucusul în sus și în jos. Mucusul este un lichid lipicios care colectează praful, germenii și alte materii care au invadat plămânii și este ceea ce expulzăm atunci când strănutăm și tușim.
Tubele bronșice se împart din nou pentru a transporta aerul în lobii fiecărui plămân. Plămânul drept are trei lobi, în timp ce plămânul stâng are doar doi, pentru a face loc inimii, potrivit American Lung Association. Lobii sunt plini de saci mici, spongioși, numiți alveole, unde are loc schimbul de oxigen și dioxid de carbon.
Pereții alveolari sunt extrem de subțiri (aproximativ 0,2 micrometri) și sunt compuși dintr-un singur strat de țesuturi numite celule epiteliale și vase de sânge minuscule numite capilare pulmonare. Sângele din capilare captează oxigenul și elimină dioxidul de carbon. Sângele oxigenat se îndreaptă apoi spre vena pulmonară. Această venă transportă sângele bogat în oxigen către partea stângă a inimii, de unde este pompat către toate părțile corpului. Dioxidul de carbon pe care sângele l-a lăsat în urmă se deplasează în alveole și este expulzat în respirația noastră expirată.
Diafragma, un mușchi în formă de cupolă aflat în partea de jos a plămânilor, controlează respirația și separă cavitatea toracică de cavitatea abdominală. Atunci când aerul este inspirat, diafragma se strânge și se deplasează 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 împart în două categorii: Infecțiile, cum ar fi gripa, pneumonia bacteriană și enterovirusul respirator, și bolile cronice, cum ar fi astmul și bronhopneumopatia obstructivă cronică (BPOC). Potrivit Dr. Neal Chaisson, care practică medicina pulmonară la Clinica Cleveland, nu se pot face prea multe pentru infecțiile virale decât să le lăsăm să-și urmeze cursul. „Antibioticele nu sunt eficiente în tratarea virușilor și cel mai bun lucru de făcut este să te odihnești”, a spus el.
Pentru cele mai multe persoane sănătoase, cea mai frecventă afecțiune respiratorie cu care se pot confrunta este o infecție, potrivit Dr. Matthew Exline, pneumolog și expert în terapie critică la The Ohio State University Wexner Medical Center. O tuse este primul simptom, eventual însoțită de febră.
„Cu toate acestea, tusea poate fi un semn al unor afecțiuni respiratorii cronice, cum ar fi astmul, bronșita cronică sau emfizemul”, a spus el. „În cazul afecțiunilor pulmonare cronice, majoritatea bolilor respiratorii se prezintă cu dificultăți de respirație, inițial la efort, cum ar fi mersul pe o distanță semnificativă sau urcatul mai multor rânduri de scări.”
Astmul este o inflamație cronică a căilor respiratorii pulmonare care provoacă tuse, respirație șuierătoare, senzație de apăsare în piept sau dificultăți de respirație, potrivit Tonya Winders, președinte al Allergy & Asthma Network. Aceste semne și simptome se pot înrăutăți atunci când o persoană este expusă la factorii declanșatori, care pot include poluarea aerului, fumul de tutun, vaporii din fabrici, solvenții de curățare, infecțiile, polenul, alimentele, aerul rece, exercițiile fizice, substanțele chimice și medicamentele. Potrivit CDC, peste 25 de milioane de persoane (sau 1 din 13 adulți și 1 din 12 copii) din Statele Unite au astm.
BPOC, numită uneori bronșită cronică sau emfizem, este o boală cronică și progresivă în care fluxul de aer care intră și iese din plămâni scade, făcând mai dificilă respirația. În timp, căile respiratorii din plămâni se inflamează și se îngroașă, făcând mai dificilă eliminarea dioxidului de carbon rezidual, potrivit Asociației Americane a Plămânilor. Pe măsură ce boala progresează, pacienții resimt o lipsă de aer și poate limita activitatea. Mai mult de 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 cel mai frecvent cancer atât pentru bărbați, cât și pentru femei, fiind depășit de cancerul de prostată și, respectiv, de cel 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 aproximativ 142.670 de decese din cauza cancerului pulmonar (76.650 la bărbați și 66.020 la femei) în Statele Unite.
Additional resources:
- Read more about the anatomy of the respiratory system from the University of Rochester Medical Center.
- Watch „Meet the Lungs,” from the Khan Academy.
- Check out this useful diagram of the respiratory system, from The Lung Association.
This article was updated on Aug. 23, 2019, by Live Science Contributor Sarah Derouin.
Recent news