Cum te ajută fiziologia aparatului respirator să respiri mai bine

Redactor specializat
Studii: Facultatea de Biologie și Masterul în Biochimie.
Alte formări: cursuri acreditate de Lucrător Social, Manager proiect și Antreprenoriat, Hipnoză Clinică, Relaxare și Terapie Ericksoniană.

Deși respirația este considerată cel mai firesc lucru, fiziologia aparatului respirator este puțin cunoscută de majoritatea oamenilor. Mecanismele complexe care stau la baza realizării acestei funcții extraordinare nu sunt ușor de înțeles. Cine află însă cum se desfășoară respirația, poate folosi aceste informații pentru îmbunătățirea propriilor procese respiratorii și, implicit, a calității vieții.

Funcția finală a sistemului respirator este schimbul de gaze dintre organism și mediu. Acest schimb de gaze constă în extragerea oxigenului din atmosferă și eliminarea dioxidului de carbon din sânge. Este important să subliniem faptul că oxigenul  este necesar pentru metabolismul normal, în vreme ce dioxidul de carbon este un produs rezidual al acestui metabolism.  O parte din dioxidul de carbon joacă un rol în echilibrul acido-bazic al organismului, dar majoritatea trebuie îndepărtat din corp prin ventilație. În mare, aceasta este funcția principală a respirației, de a prelua oxigenul și a elimina dioxidul de carbon. Dar fiziologia aparatului respirator, care stă în spatele acestei  funcții este mult mai complicată și este responsabilă de efectuarea corectă a acestor procese, astfel încât organismul să se mențină sănătos.  În acest articol sunt prezentate principalele informații legate de fiziologia aparatului respirator, precum și de modul în care modificările fiziologice influențează respirația.

Anatomia și fiziologia aparatului respirator

În cadrul ghidurilor medicale, respiraţia este descrisă drept  ”o funcţie vitală a organismului uman, care se desfaşoară continuu şi ciclic şi are rolul de a asigura schimbul bidirecţional de gaze dintre organism şi aerul din atmosferă. Prin respiraţie este adus oxigen din mediul extern şi acesta este furnizat celulelor, iar dioxidul de carbon,  rezultat din metabolismul celular, este eliminat în atmosferă.”

Deși noi ne gândim la respirație ca la cele două procese vizibile,  de inspirație și expirație, în realitate respirația are două componente:

 – respiraţia externă, care reprezintă schimburile de gaze dintre plămâni şi atmosferă;

– respiraţia internă sau tisulară, care presupune preluarea și utilizarea oxigenului în reacțiile de la nivelul celulelor.

Înainte de a prezenta fiziologia aparatului respirator, vom trece în revistă elementele anatomice care constituie acest aparat.

Aparatul respirator este format din căile aeriene (superioare și inferioare) și din parenchimul pulmonar, la nivelul căruia se realizează schimburile gazoase.

Căile respiratorii asigură transportul aerului până la nivelul acinilor pulmonari, unde este preluat oxigenul și eliberat dioxidul de carbon.

Căile respiratorii superioare cuprind segmentul nazal, cavitatea bucală și faringele.  Aerul pătrunde în sistemul respirator prin nas sau prin gură. Dacă intră în nări, aerul este încălzit și umezit. Cilii protejează pasajele nazale și alte părți ale căilor respiratorii, filtrând praful și alte particule care intră în nas prin aerul respirat.

Deschiderile cavității nazale (coane) și ale cavității bucale se întâlnesc la nivelul faringelui, în partea din spate a nasului și gurii. Faringele face parte  și din sistemul digestiv, precum și din sistemul respirator, deoarece transportă atât alimente, cât și aer. În partea de jos a faringelui, această cale comună se împarte în două, esofagul, care duce la stomac și larigele care continuă cu arborele traheo-bronșic pentru aer. Epiglota, o mică clapă de țesut cartilaginos, acoperă pasajul respirator când înghițim, împiedicând hrana și lichidul să intre în tractul respirator.

Căile respiratorii inferioare cuprind laringele, traheea și arborele bronșic.

Laringele reprezintă partea de sus a traheei și are forma unui tub scurt, care  conține o pereche de corzi vocale, ce vibrează pentru a scoate sunete.

Traheea are forma unui tub cu o lungime de aproximativ 10-12 cm și calibrul de 1,6-2 cm. Traheea are un schelet fibrocartilaginos care este format din 15-20 de inele cartilaginoase, unite între ele prin intermediul unor ligamente fibroelastice și fibre musculare netede.
Traheea se divide în două bronhii principale care intră în plămâni la nivelul hilului pulmonar.  În plămâni, bronhiile se ramifică în trei ramuri (în plămânul drept) respectiv două ramuri (plămânul stâng). La rândul lor, acestea se tot ramifică, ramurile terminale numindu-se bronhiole.  Bronhiolele se ramifică, la rândul lor, din ce în ce mai mult, trecând în bronhiole terminale, din care derivă bronhiolele respiratorii. Acestea se continuă cu ductele (canalele) alveolare, terminate prin săculeți alveolari, ai căror pereți sunt segmentați în alveole pulmonare.

Organele respirației sunt cei doi plămâni, așezați în cavitatea toracică, deasupra diafragmului și înveliți în pleure. Plâmânii au aspect buretos, de culoare roz și sunt alcătuiți din lobi (trei pentru plămânul drept, doi pentru cel stâng, care se află în vecinătatea inimii); la rândul lor, lobii se împart în lobuli, care se divid mai departe în acini pulmonari. Acinul pulmonar reprezintă unitatea structurală și funcțională a lobulului pulmonar. Pleura care învelește plămânii este formată din două foițe: una viscerală, atașată intim de plămân, cea de-a doua parietală, care căptușește pereții cutiei toracice. Între foițe există lichidul pleural, care favorizează alunecarea acestora în timpul respirației, esențială pentru realizarea procesului respirator.

 Alveolele pulmonare au forma unor săculeți mici cu pereți foarte subțiri, adaptați schimburilor gazoase.  În jurul alveolelor se găsește o bogată rețea de capilare, care, împreună cu pereții alveolelor, formează membrana alveolo-capilară  (membrana respiratorie), la nivelul căreia au loc schimburile de gaze (oxigen și dioxid de carbon) dintre alveole și sânge.

Această scurtă trecere în revistă a anatomiei căilor respiratorii și plămânilor este utilă pentru a înțelege mai bine fiziologia aparatului respirator.

Așa cum menționam mai sus, respirația are două componente de bază: respirația externă și respirația internă sau tisulară.

Respiraţia externă presupune desfăşurarea a trei procese: ventilaţia, perfuzia şi difuziunea.

Ventilația pulmonară

Ventilaţia pulmonară reprezintă totalitatea proceselor mecanice prin care se asigură schimbul de gaze dintre atmosferă şi plămâni. Datorită ventilaţiei, aerul bogat în oxigen este introdus în alveolele pulmonare prin inspir şi aerul bogat în dioxid de carbon din plămâni este eliminat în atmosferă prin expir.

Deși poate părea un proces simplist, capacitatea aerului de a curge în și din alveole depinde de o serie de factori, inclusiv integritatea țesutului pulmonar și rezistența la fluxul de aer în căile respiratorii.

Aproximativ de 12-18 ori pe minut la un adult, diafragma și mușchii toracici primesc impulsuri de la creier care comandă contracția acestora.  Această contracție deplasează diafragma în jos și cutia toracică în sus și în afară, ceea ce crește volumul cavității toracice și creează o presiune negativă în plămâni. Acest lucru face ca aerul din exterior, cu presiune mai mare, să pătrundă în mediul cu presiune mai mică din plămâni.

Aceasta este faza activă de ventilație, cunoscută sub numele de inhalare sau inspirație. Aerul continuă să pătrundă în plămâni prin căile respiratorii până ce are loc egalizarea presiunii.

După expansiunea completă a plămânilor, receptorii de întindere semnalează trunchiul cerebral și inhalarea încetează. Apoi începe faza pasivă de ventilație, cunoscută sub numele de expirație. Diafragma și mușchii toracici se relaxează și plămânii se retrag, ceea ce scade volumul și crește presiunea în cavitatea toracică. Aerul din plămâni exte expulzat în atmosfera din afara corpului, unde presiunea sa este mai mică. Deoarece expirația este un proces pasiv, de obicei durează de două ori mai mult decât procesul activ de inhalare.

Aerul inspirat este bogat în oxigen, iar aerul expirat în dioxid de carbon. Mișcările respiratorii se repetă ritmic, fară pauză, în tot cursul vieții. Frecvența respiratorie în stare de repaus este de 18 respirații pe minut la femeie și de 16 respirații pe minut la bărbat.

Inspirația este un proces activ prin care aerul atmosferic pătrunde prin căile respiratorii până la alveolele pulmonare.

Expirația este un proces pasiv, de revenire a volumului cutiei toracice la dimensiunile inițiale. În expirație, mușchii intercostali și mușchiul diafragm se relaxează; coastele coboară, iar mușchiul diafragm urcă. Plămânii revin la volumul inițial, astfel că presiunea din interiorul lor crește, iar aerul încărcat cu CO2 este eliminat prin căile respiratorii  în mediul extern.În timpul efortului sau în anumite meserii (de exemplu solist vocal), expirația devine activă: intră în contracție unii mușchi toracici și abdominali care trag și mai mult coastele în jos.

Prin acest proces de inspirație și expirație, o persoană face să treacă, în medie, 5-10 litri de aer prin plămâni în fiecare minut.

În respirația externă se definesc câteva volume și capacități pulmonare, atât în timpul inspirului și expirului  normale, cât și în inspirul/expirul forțat.

Astfel, Capacitatea Vitală este cantitatea maximă de gaz expirată forţat după un inspir forţat. Capacitatea Vitală poate fi calculată pe spirogramă  ca suma dintre Volumul Curent, Volumul Inspirator de Rezervă și Volumul Expirator de Rezervă (CV= VC + VIR + VER).

Volumul de aer care intră sau iese din plămâni, în condiţii de respiraţie relaxată sau de repaus, se numeşte Volumul  Curent  (VC). Acesta este de circa 500- 800 ml, reprezentând 12% sau mai mult din Capacitatea Vitală.

În inspirul forţat, pe lângă muşchii diafragm şi intercostali externi, mai intră în acţiune şi muşchii accesori: scaleni, pectorali, dinţaţi, sternocleidomastoidieni, trapez. Muşchii inspiratori accesori realizează o ridicare suplimentară a porţiunii superioare a cutiei toracice, mărind mai mult volumul toraco-pulmonar şi scăzând suplimentar presiunea. Prin aceste modificări, se introduce un volum suplimentar de aer, Volumul Inspirator de Rezervă (VIR). Acesta reprezintă volumul maxim de aer care poate fi introdus în plămâni printr-o inspiraţie forţată, care urmează după un inspir de repaus. Valoarea acestuia poate fi între 1800- 2600 ml de aer, mai mare sau egală cu 55% din CV.

Expirul normal, de repaus, reprezintă o fază pasivă (fără consum de energie), spre deosebire de inspir, care se produce activ, prin contracţie musculară şi consum de energie. Expirul forţat este o fază activă, producându-se prin contracţia muşchilor expiratori, reprezentaţi în special de muşchii abdominali şi intercostali interni. Prin expir forțat se elimină o cantitate suplimentară de aer, reprezentând Volumul Expirator de Rezervă (VER). Acesta poate fi între 800- 1500 ml, mai mare sau egal cu 25% din Capacitatea Vitală.

Volumul Rezidual (VR) reprezintă volumul de gaz care rămâne în plămâni la sfirşitul unei expiraţii complete (forţate) și reprezintă circa 1200- 1800 ml, adică aproximativ 25% din Capacitatea Vitală.

În  sfârșit, Capacitatea Pulmonară Totală este suma dintre Capacitatea  Vitală și Volumul Rezidual  (CPT = CV + VR) și este de aproximativ 6-8 litri la persoanele sănătoase, cu o respirație normală.

Perfuzia pulmonară

A doua componentă a respirației externe este perfuzia. Acest proces implică circulația sângelui prin capilare, ceea ce facilitează schimbul de nutrienți. Respirația externă necesită livrarea adecvată de sânge în paturile capilare ale plămânilor prin circulația pulmonară. În absența acestui aport de sânge, nu va exista un mecanism adecvat de transport pentru oxigen.

Perfuzia pulmonară este asigurată prin cele două tipuri de circulaţie:

– funcţională – reprezentată de circulaţia pulmonară sau mica circulaţie, realizată prin intermediul arterelor pulmonare și venelor pulmonare.  Circulația funcțională asigură oxigenarea sângelui şi eliminarea dioxidului de carbon și are, de asemenea alte roluri (reprezintă un filtru pentru emboli; – la nivelul ei se produc o serie de substanţe active (prostaglandine, angiotensina II); – constituie un rezervor de sânge pentru ventriclul stâng.)

 – nutritivă – asigurată prin arterele şi venele bronşice și artera toracică internă, irigând arborele bronșic și șesutul pulmonar de suport.

Difuzia pulmonară

Difuzia este a treia componentă a respirației. Aceasta implică deplasarea unei substanțe într-o soluție (lichidă sau aer) de la zonele cu concentrație mai ridicată la zonele  cu concentrații  mai scăzute.  În cazul respirației, difuzia implică distribuția oxigenului din atmosferă prin pereții capilari pulmonari și în sânge. În același timp, dioxidul de carbon difuzează din fluxul sanguin în alveole. Acest proces de difuzie depinde de caracteristicile fiecărui gaz individual, de viteza de perfuzie și de integritatea membranei alveolare-capilare.

Cu fiecare inhalare, aerul umple o mare parte din milioanele de alveole. Oxigenul difuzează de la alveole la sânge prin capilarele care acoperă pereții alveolari. Odată ajuns în fluxul sanguin, oxigenul este preluat de hemoglobină în celulele roșii din sânge. Acest sânge bogat în oxigen curge apoi înapoi în inimă, care îl pompează prin artere către țesuturile care au nevoie de oxigen din tot corpul.

La nivelul țesuturilor, oxigenul este eliberat de hemoglobină și se deplasează în celule.

Dioxidul de carbon produs se mută din celule în capilare, unde cea mai mare parte se dizolvă în plasma din sânge. Sângele bogat în dioxid de carbon se întoarce apoi în inimă prin vene. Din inimă, acest sânge este pompat în plămâni, unde dioxidul de carbon trece în alveole pentru a fi expirat.

Reglarea nervoasă a respirației

Reglarea respirației la nivel central este un proces esențial în fiziologia aparatului respirator.  Deși mișcările ventilatorii reprezintă un proces involuntar, automat, o serie de mușchi pot fi controlați voluntar având că efect modificarea ritmului natural al succesiunii inspirului și expirului. Reglarea fluxului de aer în căile aeriene este un proces automat în totalitate care nu poate fi controlat voluntar fiind realizat de către sistemul nervos vegetativ.

Respirația este un act automat și ritmic, controlat  de rețelele de neuronii de la nivelul trunchiului cerebral (punte și bulbul rahidian).

Rețelele neuronale dirijează mușchii cutiei toracice și abdomenului,  prin contracția și relaxarea cărora se produc diferențele de presiune ce permit pătrunderea și ieșirea aerului în și din plămâni.

Ritmul respirator și lungimea fiecărei faze a respirației sunt stabilite prin interconectarea reciprocă, stimulatoare și inhibitoare, a acestor neuroni.

O caracteristică importantă a sistemului respirator uman este capacitatea sa de a adapta tiparele de respirație la schimbările din ​​mediul intern  și din  cel extern.

Viteza de ventilare este strict controlată și determinată în principal de nivelurile de dioxid de carbon din sânge, dependente de rata metabolică.

Chemoreceptorii pot detecta modificări ale pH-ului din sânge care necesită ajustarea ratei respiratorii. Aceștia trimit impulsuri către creier, iar centrii nervoși  stimulatori și inhibitori de la nivelul punții  lucrează împreună pentru a controla rata respirației.

Nervii frenici, nervii vagi și nervii toracici posteriori sunt principalii nervi implicați în respirație.

Bulbul trimite semnale către mușchii ce inițiază inspirația și expirația și controlează reflexele de mișcare a aerului de tipul  tusei și strănutului.

Cortexul motor cerebral controlează respirația voluntară,  necesară pentru a îndeplini funcții superioare, cum ar fi controlul vocii sau în tehnicile de control al anxietății.

Legătura dintre mecanismele respiratorii și problemele de respirație

La individul sănătos, ciclul de respirație este silențios, automat și fără efort. Multe stări de boală afectează sistemul respirator și interferează cu capacitatea acestuia de a dobândi oxigenul necesar pentru metabolismul celular normal. Altele limitează capacitatea organismului de a scăpa de reziduuri, respectiv de CO2. Senzația subiectivă a dificultății de respirație – cunoscută sub numele de dispnee – poate fi cauzată de nenumărate afecțiuni. Cauzele variază de la afecțiuni care nu pun viața în pericol (de exemplu, o contractură musculară care provoacă durere la inspirație), la afecțiuni medicale complexe (de exemplu, edem pulmonar cardiogen acut și pneumonie).

Senzația de respirație dificilă apare atunci când cererile metabolice ale organismului nu sunt îndeplinite, și are următoarele cauze:

– Proces mecanic de întrerupere a continuității căilor aeriene, plămânilor sau peretelui toracic, cu alterarea ventilației mecanice. Aici sunt incluse obstrucția tractului respirator, voletul costal, slăbiciunea musculaturii respiratorii, bolile neuromusculare și pneumotoraxul.

– Stimularea receptorilor de la nivel pulmonar, cu inducerea unei respirații dificile. Patologii ce corespund acestui mecanism de acțiune sunt astmul bronșic, pneumonia și insuficiența cardiacă congestivă.

– Schimb de gaze ineficient la nivel alveolar și capilar, cu hipoxemie sau hipercapnie secundare. Aceasta poate fi cauzată de: tulburări ale ventilației – o cantitate insuficientă de aer bogat în oxigen ajungând la nivel alveolar și traversând membrana alveolo-capilară; tulburări de perfuzie – o cantitate insuficientă de sânge la nivelul capilarelor pulmonare și un număr redus de hematii pentru preluarea și transportul oxigenului la celule; tulburări de ventilație și perfuzie.”, arată dr. Ciubotariu Bogdn- Iliuță, medic pneumolog pe site-ul romedic.ro

Printre bolile care afectează fiziologia aparatului respirator și determină tulburări de respirație putem menționa:

  • bolile pulmonare obstructive (emfizemul, bronșita cronică, astmul),
  • pneumonia
  • edemul pulmonar,
  • tromboembolismul pulmonar,
  • infecțiile respiratorii virale și bacteriene
  • fibroza chistică
  • pneumotoraxul spontan,
  • tusea convulsivă,
  • sindromul de hiperventilație

Perturbarea ventilației este cea mai frecventă complicație respiratorie. Bolile care afectează ventilația duc la restricționarea sau obstrucționarea căilor respiratorii normale.

Alte perturbări ale ventilației sunt cauzate de afectarea cutiei toracice, anomalii care implică controlul sistemului nervos asupra ventilației și tulburări metabolice care necesită compensare respiratorie.

Afecțiunile căilor respiratorii superioare limitează și ventilația la nivelul căilor respiratorii inferioare. Exemple de obstrucții ale căilor respiratorii superioare includ: corpuri străine, traume ale căilor respiratorii superioare, infecții (de exemplu, epiglotită) și formarea abceselor în faringe.  Aceste complicații sunt clasificate ca tulburări restrictive.

Tractul respirator inferior este mai frecvent afectat de inflamație, aspirație, acumulare excesivă de mucus sau constricția musculaturii netede (bronhoconstricție). Căile respiratorii inferioare pot fi, de asemenea, afectate de edem secundar infecției sau arsurilor.Afecțiunile căilor respiratorii inferioare sunt denumite tulburări obstructive.

Afectarea cutiei toracice poate rezulta din cauze cronice (de exemplu, cifoză, scolioză, obezitate) sau acute (de exemplu, traume, infecții). Leziunile la nivelul peretelui toracic, cum ar fi pneumotoraxul și hemotoraxul, pot perturba mecanica normală a ventilației, provocând o pierdere a presiunii negative în spațiul pleural.

Bolile neuromusculare, cum ar fi traumatismele măduvei spinării, tetanosul, scleroza laterală amiotrofică , scleroza multiplă și miastenia gravis pot inhiba, de asemenea, ventilația. Aceste condiții pot inhiba funcția diafragmatică și a musculaturii respiratorii  și de multe ori reduc capacitatea pacientului de a elimina secrețiile. Bolile care afectează interstițiul plămânilor pot reduce complianța (adică elastanța) și astfel pot inhiba inhalarea. Majoritatea acestor afecțiuni sunt permanente și progresive, totuși unele (de exemplu, miastenia gravis) pot fi episodice.

Volumele pulmonare sunt afectate de bolile obstructive și restrictive. Astfel, Capacitatea Pulmonară Totală scade în sindromul restrictiv (fibroze pulmonare, tuberculoză pulmonară, pleurezii, paralizie de diafragm, pneumonii, sarcoidoză, etc) , ca urmare a scăderii Capacității Vitale, respectiv a Volumului Inspirator de Rezervă. CPT poate să scadă cu minim 5% în cazul unei boli pulmonare restrictive.

Efecte similare cu ale bolilor pulmonare restructive pot fi înregistrate în cazul anumitor defecte ale cutiei toracice sau boli neuromusculare. Pectus excavatum, cifoscolioza, miastenia gravis și scleroza laterală amiotrofică pot determina, de asemenea, scăderea Capacității Vitale și a Capacității Pulmonare Totale.

Și obezitatea poate fi o cauză a scăderii CPT, în special la bărbați, din cauza diferenței în distribuția centrală și periferică a straturilor adipoase.

În sindromul obstructiv (astm bronşic, bronşite cronice, BPOC, emfizem), valorile Capacității Vitale și Capacității Pulmonare Totale cresc, pe seama scăderii Volumului Expirator de Rezervă. Fiziopatologia care stă la baza bolilor pulmonare obstructive rezultă din modificări ale căilor respiratorii, parenchimului pulmonar și vascularizației pulmonare, rezultând hiperinflația și captarea aerului în plămâni asociată cu scăderea aerului expulzat din plămâni în timpul expirației.

Difuzia gazelor în plămâni poate fi afectată ca urmare a unei boli sau a unui gradient de presiune modificat. Cea mai frecventă cauză a perturbării difuziei este îngroșarea membranei alveolare-capilare, așa cum se observă în edemul pulmonar. În mod similar, modificările permeabilității membranei alveolare-capilare pot duce la acumularea de lichide în spațiile interstițiale ale plămânilor, rezultând o inflamație a țesutului pleural sau, mai sever, sindromul de detresă respiratorie a adulților.

Perfuzia poate fi perturbată de bolile care limitează volumul de sânge circulant sau inhibă fluxul de sânge la nivelul circulației pulmonare, precum și de traume, hemoragie și deshidratare. La pacienții care prezintă embolie pulmonară, blocarea unei ramuri a arterei pulmonare previne perfuzia segmentelor pulmonare distale. Ca urmare, ventilația către segmentele pulmonare afectate este împiedicată și sângele dezoxigenat este returnat în inimă prin circulația pulmonară.

În urma proceselor oxidative celulare, dioxidul de carbon se acumulează  în interiorul corpului și unul dintre rolurile esențiale ale ventilației este de elimina acest produs rezidual. Dacă respirația se oprește (apnee) sau dacă volumul total de aer ventilat pe parcursul unui minut scade (hipoventilație), CO2 se va acumula în sânge și va atinge rapid nivelurile toxice ( hipercapnee), rezultând acidoză. În schimb, dacă volumul de aer ventilat pe parcursul unui minut crește (hiperventilație), eliminarea excesivă a CO2 (hipocapneea) va duce la alcaloză. În acest mod, sistemul nostru respirator afectează pH-ul corpului și poate servi, de asemenea, ca mecanism compensator pentru compensarea tulburărilor metabolice.

Fiziologia aparatului respirator și îmbunătățirea respirației

În timp, pe măsură ce îmbătrânim, capacitatea pulmonară și funcția pulmonară scad. Unele afecțiuni precum boala pulmonară obstructivă cronică (BPOC) pot accelera semnificativ aceste reduceri ale capacității și funcționării pulmonare și pot duce la instalarea dificultăților de respirație.

Îmbunătățirea volumelor inspiratorii și expiratorii printr-o respirație corectă sau prin eliminarea blocajelor respiratorii are drept consecință creșterea capacității pulmonare. Atunci când Volumul Curent de aer crește, toate celelalte volume și capacități se îmbunătățesc.

Așa cum am văzut, fiziologia aparatului respirator este extrem de complexă și implică mai multe etape. Atunci când dorim să ne îmbunătățim respirația, putem s-o facem prin multiple strategii, care adresează  unele dintre aceste componente fiziologice.

Astfel, ventilația pulmonară, mai exact procesele de inspirație și expirație pot beneficia de o serie de exerciții respiratorii care cresc volumul de aer vehiculat la nivelul plămânilor.  Dintre tehnicile respiratorii utilizate pot fi menționate:

Respirația difragmatică sau abdominală

Acest tip de respirație este foarte utilă la pesoanele cu boli respiratorii obstructive,  deoarece diafragma nu este la fel de eficientă la acești pacienți și ar putea fi întărită. Tehnica presupune, în plus, o stare de relaxare, care este benefică pentru respirație.

Conform Fundației pentru Boala Pulmonară Obstructivă Cronică (COPDFoundation), respirația diafragmatică eficientă se realizează astfel:

  • persoana stă întinsă pe spate și relaxează umerii
  • așează o mână pe abdomen, alta pe piept
  • inspiră pe nas timp de două secunde, simțind mișcarea aerului în abdomen și simțind mișcarea stomacului. Stomacul ar trebui să se miște mai mult decât pieptul.
  • expiră timp de două secunde ținând buzele strânse în timp ce apasă pe abdomen.
  • repetă întregul ciclu

Respirația cu buzele strânse

Acest tip de respirație poate încetini exhalarea aerului, menținând căile respiratorii deschise mai mult timp ceea ce facilitează funcționarea plămânilor și îmbunătățește schimbul de oxigen și dioxid de carbon.

Acest exercițiu de respirație este adesea mai ușor pentru începători decât respirația diafragmatică.  Pentru a practica tehnica de respirație cu buzele strânse:

  • se Inspiră încet prin nări
  • se strâng buzele ca și cum persoana s-ar pregăti  să sufle în ceva .
  • se expiră cât mai încet posibil prin buzele strânse, cel puțin de două ori mai mult decât inspirul
  • se repetă ciclul

Respirația profundă

Acest tip de respirație împiedică blocarea aerului în plămâni, care poate determina senzația de lupsă de aer. Este bine ca acest exercițiu să se realizeze în aer proaspăt. Tehnica presupune următorii pași:

  • persoana stă așezată, cu coatele ușor înapoi. Acest lucru permite pieptului să se extindă mai mult
  • se inspiră adânc pe nas.
  • persoana își ține respirația în timp ce numără până la 5
  • se eliberează aerul printr-o expirație lentă și profundă, pe nas
  • acest exercițiu se recomandă zilnic, timp de 10 minute, de 3 până la 4 ori pe zi.

Tehnica IMST (Inspiratory Muscle Strength Training)

Dezvoltată în anii 1980 ca o modalitate de a ajuta pacienții cu boli respiratorii critice să-și întărească diafragma și alți mușchi inspiratori, tehnica IMST implică inhalarea energică printr-un dispozitiv portabil care opune o oarecare rezistență.

În timpul antrenamentului IMST, oamenii respiră puternic printr-un dispozitiv portabil numit antrenor muscular inspirator, care oferă rezistență -similar gestului de a suge printr-un pai care ar opune rezistență dacă ar fi conectat la un vacuum. Antrenamentul muscular inspirator se realizează astfel:

– persoana stă culcată sau așezată, într-o poziție relaxată

–  se utilizează un dispozitiv special, cu o zonă de suflat și un mâner

– se așează pe nas un clips asemănător celui din testul spirometric

– persoana trage aer prin gură, o cantitate cât mai mare, foarte rapid, umflând pieptul

– aerul este exhalat printr-o piesă a dispozitivului, încet, cu un minim efort, lăsând mușchii să se relaxeze

– se face o pauză, apoi se repetă ciclul

– antrenamentele se realizează de 2-3 ori pe zi, de preferință dimineața și seara

– fiecare sesiune durează aproximativ 5 minute, în total un minim de 10 minute pe zi.

– se recomandă mărirea timpului de antrenament pentru respirație continuu, la fiecare sesiune cu încă un minut

Dispozitivele pot fi comandate online sau la farmacăă și se folosesc pentru a îmbunătăți și menține capacitarea pulmonară și la pacienţii operaţi, pacienții post COVID sau alte afecțiuni respiratorii grave, fibroză pulmonară şi pacienţii cu BPOC.

Tusea controlată

În cazul blocării căilor respiratorii din cauza acumulării de mucus, poate fi utilizată tusea controlată. În fiziologia aparatului respirator, tusea este un act reflex, involuntar, o reacție de apărare a organismului, prin care se îndepărtează secrețiile patologice și produsele străine din căile respiratorii. Cunoscând acest lucru, putem realiza exerciții de tuse controlată, pentru a curăța mai eficient căile respiratorii.

Tusea controlată este utilă în special pentru persoanele care întâmpină dificultăți în tusea puternică și productivă.Persoana stă așezată confortabil pe un scaun, își ține brațele în jurul abdomenului și inspiră profund. Apoi începe să tușească puternic, comprimând ferm mușchii stomacului. Este bine să țină buzele strânse atunci când tușește, pentru că astfel forțează diafragma să se contracte suplimentar.

Tusea Huff presupune  o inspirație adâncă, lentă pentru a umple complet plămânii. Apoi, contractând mușchii stomacului, se realizează trei expirații rapide cu gura deschisă, făcând un sunet „ha” la fiecare respirație, ca și cum ai sufla abur într-o oglindă. Acest gen de tuse are rolul de a fluidiza și îndepărta mucusul.

Exercițiile sportive

Nu numai ventilația poate fi influențată ci și procesele de difuzie și perfuzie. S-a observat că acestea sunt mult mai eficiente la sportivii de performanță, care practică o respirație controlată.

Un dezechilibru între ventilație și perfuzie duce la alterarea schimburilor gazoase între alveole și sângele din capilarele pulmonare. Raportul ideal ventilație/perfuzie este de 1, însă, în realitate, raportul este departe de a fi unitar, fiind diferit în funcție de zona pulmonară, > 1 în jumătatea superioară și < 1 în jumătatea inferioară a plămânului.

Astfel, se observă faptul că în repaus doar bazele plămânilor sunt perfuzate. În timpul efortului fizic, odată cu creșterea presiunii arteriale, apexul pulmonar devine și el perfuzat, cu scopul de a crește capacitatea de difuziune a oxigenului. Sportivii de mare performanță au o capacitate aerobă superioară, care rezultă din creșterea debitului cardiac, augmentarea suprafeței de schimb alveolo-capilară și scăderea rezistențelor la difuziune”, arată dr. Alin Popescu, medic primar medicină sportivă și dr. Ioana Bădeanu, medic rezident medicină sportivă, în cadrul unui interviu din revistagalenus.ro

Exercițiile sportive conduc la modificări pozitive în ceea ce privește fiziologia aparatului respirator, cu efecte benefice asupra respirației. În testele spirometrice, sportivii au valori mai mari ale volumelor/capacităților pulmonare, comparativ cu persoanele sedentare

În ceea ce privește parametrii spirometrici, cele mai mari valori pulmonare fiind notate în cazul sporturilor de anduranță – canotaj, înot, maraton, triatlon, pentatlon, ciclism. Alt studiu a comparat valorile spirometrice între diferitele jocuri sportive, volumele respiratorii fiind mai mari la polo comparativ cu fotbal, handbal sau baschet… Înțelegerea efectelor efortului fizic asupra organismului uman poate atrage cu sine raționamentul fiziologic pentru implementarea recomandărilor de exercițiu și activitate fizică la pacienții cu diverse patologii, ; această ramură a medicinii sportive fiind de mare perspectivă în viitor ”, precizează dr. Alin Popescu.

Reabilitarea respiratorie

Fiziologia aparatului respirator poate fi influențată și în cadrul unor programe medicale, de reabilitare respiratorie.

Adesea, în urma unor infecții sau în cazul unor boli cronice ale aparatului respirator, funcția respiratorie este afectată. În astfel de situații, reabilitarea respiratorie este recomandată pentru îmbunătățirea unor aspecte ce țin de fiziologia aparatului respirator.  Exercițiile respiratorii și de kinetoterapie sunt componente importante ale programelor de reabilitare.

Reabilitarea respiratorie este extrem de utilă tuturor pacienților cu boli pulmonare cronice – cu precădere, bronhopneumopatia obstructivă cronică (BPOC) și astmul bronșic -, în exacerbările acestora, în statusul pre- și postoperator – nu numai în operațiile toracice, dar și în chirurgia altor zone, dat fiind faptul că gimnastica respiratorie este benefică în toate situațiile. Exceptând starea de boală, ea poate avea și un conținut eminamente preventiv, aplicabil oricărui om sănătos care dorește să-și crească capacitatea de efort

Reabilitarea respiratorie este o metodă terapeutică bazată pe dovezi, realizată de o echipă multidisciplinară, care se adresează pacienților în special cu dispnee și scăderea toleranței la efort de cauză respiratorie.

Kinetoterapia sau gimnastica medicală este o metodă de bază în recuperarea bolnavilor cu afecțiuni respiratorii, indiferent de boală, de stadiul sau tipul disfuncțional. Nu numai că se adresează direct celor mai importante verigi fiziopatologice ale bolii respiratorii, dar reprezintă și o terapie de permanență pe care bolnavul și-o poate aplica cu succes oriunde s-ar găsi.”, arată Mihaela Mihăescu, specialist fiziokinetoterapie în cadrul unui articol de pe mediafax.ro

Beneficiile reabilitării pulmonare sunt semnificative: contribuie la reducerea, până la dispariție uneori, a simptomelor diurne și nocturne, rărirea exacerbărilor, creșterea capacității de efort, creșterea calității vieții, aducând, în același timp, beneficii economice majore pentru pacient, respectiv pentru societate (scăderea necesarului de medicație, reducerea cu mult a incapacității temporare de muncă. Printre efectele pozitive ale reabilitării respiratorii pot fi menționate

  • drenajul secrețiilor și deblocarea căilor aeriene
  • reglarea volumelor pulmonare și îmbunătățirea schimburilor gazoase;
  • controlul și coordonarea respirației;
  • tonifierea musculaturii respiratorii (diafrag, mușchii intercostali) și combaterea tensiunilor mușchilor inspiratori accesorii (sternocleidomastoidian, trapezi, scaleni, pectorali);
  • creșterea capacității de efort

Surse: