Anatomia i Fisiologia dels Aparells Circulatori i Respiratori

L'Aparell Circulatori (Cardiovascular)

L’aparell circulatori és l’encarregat de:

• Transportar la sang per tot l’organisme, aportant l’oxigen i els nutrients a les cèl·lules.
• Recollir el diòxid de carboni i altres productes de rebuig del metabolisme cel·lular (fetge, ronyons i pulmons).

També se l’anomena aparell cardiovascular (CV).

Components de l'Aparell Circulatori

L'aparell circulatori està format per:

• El cor, que és un sistema muscular de bombeig.
• Un sistema tancat de vasos anomenats: artèries, venes i capil·lars (incloent el sistema limfàtic).
• El líquid que el recorre: la sang.

Anatomia del Cor

1. Dimensions i Ubicació del Cor

• Té el volum i la forma d'un puny tancat, amb un pes d’uns 250-300 g.
• Està dividit internament en quatre cavitats.
• Situat dins la caixa toràcica, al mediastí, darrere de l'estèrnum.
• El vèrtex del cor (la punta) es dirigeix cap a l’esquerra, al nivell del 5è espai intercostal, on millor s’escolta el batec.
• La base del cor (al nivell de la 2a costella) és per on entren i surten els grans vasos.

2. Estructura Tissular del Cor (de fora a dins)

1. Pericardi: Bossa de teixit epitelial que envolta el cor i el protegeix de la fricció. Inclou el pericardi visceral, parietal i l’espai pericàrdic (amb 10-15 mL de líquid lubricant).
2. Epicardi: Capa de teixit connectiu i greix que recobreix el cor.
3. Miocardi: És el múscul cardíac. Capa mitjana del cor, gruixuda i contràctil.
4. Endocardi: Capa epitelial que recobreix l’interior de les cavitats cardíaques, les vàlvules i els músculs papil·lars, i que continua amb l’endoteli dels grans vasos.

3. Cavitats Cardíaques

El cor està dividit en quatre cavitats cardíaques: aurícules i ventricles.

• Aurícules (AD i AI): Són les cavitats receptores de la sang procedent de les venes. Es relaxen i contrauen alternativament per rebre la sang i enviar-la als ventricles.
• Ventricles (VD i VI): Reben la sang de les aurícules i la bombegen fora del cor per les artèries, cap als pulmons o la resta del cos.

El Septe Cardíac

Les cavitats esquerres estan separades de les dretes per un envà o septe cardíac, que es divideix en dues parts que no es comuniquen:

• Envà interauricular: Separa les dues aurícules.
• Envà interventricular: Separa els dos ventricles.

4. Vàlvules Cardíaques

Són dispositius mecànics que permeten el pas de la sang en una sola direcció, impedint el retrocés. Hi ha 4 jocs de vàlvules:

Vàlvules Auriculoventriculars (entre aurícules i ventricles)

• Vàlvula mitral o bicúspide (esquerra).
• Vàlvula tricúspide (dreta).

Vàlvules Arterials o Semilunars (entre ventricles i artèries)

Tenen forma de mitja lluna i són:

• Vàlvula aòrtica: Situada entre el ventricle esquerre i l’artèria aorta.
• Vàlvula pulmonar: Situada entre el ventricle dret i l’artèria pulmonar.

5. Entrada i Sortida dels Grans Vasos

• Aurícula dreta: Hi arriben les venes cava.
• Aurícula esquerra: Hi arriben les 4 venes pulmonars (2 de cada pulmó).
• Ventricle dret: En surt el tronc de l’artèria pulmonar (forma de T).
• Ventricle esquerre: En surt l’artèria aorta (forma de U invertida, ∩), que surt per darrere de la T de l’artèria pulmonar.

Tipus de Vasos Sanguinis

Els vasos sanguinis són una xarxa de tubs de diferent diàmetre que transporten la sang:

1. Artèria: Vas que transporta sang des del cor cap als teixits. Les artèries es ramifiquen en arterioles.
2. Vena: Vas que transporta sang des dels teixits cap al cor. Les venes es ramifiquen en vènules.
3. Capil·lars: Vasos microscòpics que porten la sang des de les arterioles a les vènules. Són vasos molt fins (el terme capil·lar significa 'cabell') que només deixen passar un hematí.

Diferències Funcionals entre Artèries i Venes

• Les artèries transporten la sang mitjançant la força i pressió generada pel cor.
• Les venes van en contra de l’impuls del cor. Per retornar la sang al cor utilitzen diversos mecanismes:

1. Major nombre: Hi ha el doble de venes que d'artèries al cos per compensar la baixa pressió.
2. Vàlvules semilunars: Quan la sang arriba a un nivell de la vena, les vàlvules inferiors es tanquen per evitar el reflux.
3. Vasos comunicants: Petites conduccions horitzontals que permeten a una vena cedir part del seu volum a la vena del costat quan ha de transportar molt volum de sang.

Irrigació del Teixit Cardíac: Artèries i Venes Coronàries

Artèries Coronàries

• Les cèl·lules del miocardi reben sang a través de dos vasos: l’artèria coronària dreta i l’esquerra.
• Neixen darrere la vàlvula aòrtica, directament de l’aorta.
• El reg sanguini més abundant va a parar al miocardi del ventricle esquerre (ja que és la cambra que realitza més treball de bombeig).

Venes Coronàries

• Quan la sang ha travessat els capil·lars del miocardi, penetra en una sèrie de venes que desemboquen directament a l’aurícula dreta, sense passar per la vena cava.

Fisiologia de l'Aparell Cardiovascular

El Cicle Cardíac

El cor funciona com una bomba, impulsant la sang cap a la resta del cos. El cicle cardíac consta de dues fases:

• Sístole: Fase de contracció.
• Diàstole: Fase de relaxació.

Sorolls Cardíacs

Els sorolls cardíacs es produeixen quan la sang colpeja les vàlvules que es tanquen:

• 1r soroll: Tancament de les vàlvules auriculoventriculars a l’inici de la sístole ventricular. És un soroll llarg i baix.
• 2n soroll: Tancament de les vàlvules semilunars al final de la sístole ventricular i l’inici de la diàstole ventricular. És un soroll curt i penetrant.

El Sistema Cardionector i la Innervació

El cor té un mecanisme propi que permet que la contracció sigui coordinada en totes les cèl·lules del múscul cardíac per rebre i impulsar la sang eficaçment.

• El sistema de conducció del cor emet impulsos nerviosos (aproximadament 75 per minut) i els transmet ràpida i eficaçment per tot el miocardi.
• El cor està innervat pel Sistema Nerviós Autònom (involuntari):

Simpàtic (Accions positives)

Augmenta la freqüència cardíaca i respiratòria, augmenta la sudoració.

Parasimpàtic (Accions oposades)

Disminueix les anteriors i augmenta l’activitat digestiva.

Estructures del Sistema Cardionector

Són les estructures nervoses que produeixen el ritme cardíac i coordinen les parts del cicle. Està format pels següents elements:

• Nòdul Sinoauricular (NSA): Es troba a l’aurícula dreta, prop del septe. Té la propietat d’emetre impulsos nerviosos que s’estenen com ones pel teixit de les dues aurícules, ocasionant la seva contracció (sístole auricular).
• Nòdul Auriculoventricular (NAV): Rep els impulsos generats pel NSA i produeix un temps de retard que permet que les aurícules omplin els ventricles quan aquests estan relaxats. Genera un impuls que circula pel Feix de His, que dona lloc a les Fibres de Purkinje, les quals distribueixen l’impuls per tota la massa muscular dels ventricles, que es contrauran començant per la punta del cor.

L'Electrocardiograma (ECG)

Aquests fenòmens elèctrics es registren en l’Electrocardiograma (ECG), que presenta les següents ones:

• Ona P: Correspon a la contracció (despolarització) de les aurícules.
• Complex QRS: Correspon a la contracció (despolarització) dels ventricles.
• Ona T: Correspon a la relaxació (repolarització) dels ventricles.

L'Aparell Respiratori

L’aparell respiratori és l’encarregat d’assegurar el subministrament d’O₂ a les cèl·lules de l’organisme i eliminar el CO₂ que prové de les reaccions cel·lulars.

Funcions Addicionals de l'Aparell Respiratori

Altres funcions inclouen:

• Filtrar, escalfar i humitejar l’aire que respirem.
• Intervenir en la defensa de l’organisme evitant l’entrada de microorganismes que poden provocar infeccions.

Nota: Aquest procés necessita l'aparell cardiovascular per al transport de gasos entre els pulmons i els teixits.

Tipus de Processos Respiratoris

• Ventilació: Entrada i sortida d’aire a les vies respiratòries (inspiració i espiració).
• Respiració: Consta de 3 fases principals:

1. Respiració externa: Intercanvi de gasos entre els alvèols pulmonars i la sang dels vasos que els envolten.
2. Respiració interna: Intercanvi de gasos entre la sang i les cèl·lules del cos.
3. Respiració cel·lular: Utilització de l’oxigen per part de les cèl·lules per obtenir energia i la consegüent producció de diòxid de carboni.

Anatomia de l'Aparell Respiratori

Vies Respiratòries

L’aparell respiratori està format per diferents òrgans, uns dins de la cavitat toràcica i altres fora:

Vies Respiratòries Superiors o Altes

• Nas i Fosses nasals
• Faringe
• Laringe

Vies Respiratòries Inferiors o Baixes

• Tràquea (posició intermèdia)
• Bronquis principals
• Pulmons: Bronquis secundaris, terciaris... Bronquíols, Bronquíols terminals i Alvèols.

Fosses Nasals i Estructures Associades

• El Nas és la part externa de l’aparell respiratori.
• Les Fosses Nasals són les cavitats internes separades per un envà cartilaginós i ossi anomenat Envà Nasal.
• Els Cornets són les 3 elevacions òssies (superior, mitjà i inferior) que augmenten la superfície per on flueix l’aire.
• El Vestíbul o finestra nasal és la comunicació de les fosses nasals amb l’exterior.
• Els Sins Paranasals (maxil·lar, esfenoides i frontal) són cavitats adjacents a les fosses nasals, recobertes per un epiteli secretor de moc que drena a les fosses nasals a través dels meats.
• El Moc és una substància que reté aigua i manté la superfície de l’aparell respiratori humida.

La Faringe

La faringe és una cavitat situada darrere del nas i de la boca, a la part superior del coll i davant de la columna vertebral. Comunica l’aparell respiratori i digestiu. Consta de 3 porcions:

1. Nasofaringe: Situada darrere de les fosses nasals. Conté les Trompes d’Eustaqui (2), que la comuniquen amb cada oïda.
2. Bucofaringe (o Orofaringe): Situada darrere de la cavitat bucal. Conté les Amígdales Palatines, que formen part del sistema immune, retenint i destruint gèrmens.
3. Laringofaringe (o Hipofaringe): Situada darrere de la laringe. Conté l’obertura de la laringe per on entra l’aire cap a la tràquea, protegida per l'Epiglotis.

Funcions de la Laringofaringe

• Deglució: Mitjançant la contracció muscular i l'ascensió de la laringe.
• Fonació: Actua com a cavitat de ressonància (igual que les fosses nasals).

La Laringe

La laringe comunica la faringe amb la tràquea i és l’òrgan de la fonació. És un tub d'uns 5 cm de llarg, constituït per diversos cartílags:

• Prominència: Visible i palpable des de l’exterior ("nou o bocada d’Adam").
• Epiglotis: Separa la via aèria de la digestiva.
• Cartílag Tiroides: Cartílag major de la laringe, on s’insereixen els músculs de la fonació i les cordes vocals.
• Cordes Vocals: Són dos gruixudes bandes de teixit conjuntiu que vibren amb el pas de l’aire.

La Tràquea

La tràquea és un conducte fibrocartilaginós d’uns 11 cm de llarg que baixa pel coll i penetra a la cavitat toràcica entre els dos pulmons. Comunica la laringe amb els pulmons, permetent el pas de l’aire.

• És un conducte semirígid, format per anells de cartílag.
• Té una certa elasticitat que li permet escurçar-se i estirar-se amb els moviments respiratoris.
• Acaba en el punt on es bifurca en els dos bronquis principals (anomenat carina).

Bronquis i Bronquíols

Són tubs que condueixen l’aire des de la tràquea cap als pulmons. Estan formats per làmines de cartílag que permeten el pas de l’aire.

• Els bronquis principals entren a cada pulmó per l’Hil Pulmonar, per on també entren i surten les artèries i venes pulmonars.
• Els bronquis principals es van ramificant successivament en tubs de menor diàmetre (bronquis secundaris, terciaris, etc.).
• Els més petits s’anomenen bronquíols respiratoris, i són els que comuniquen amb els sacs alveolars, on hi ha els òrgans intercanviadors de gasos (els alvèols).

Pulmons i Estructures de Protecció

Els Pulmons

Són dos òrgans esponjosos i elàstics situats dins de la caixa toràcica (envoltats per les costelles, la columna vertebral i l'estèrnum). A sota hi ha el diafragma, el múscul principal de la respiració.

• Mediastí: Espai entre els dos pulmons on s’ubiquen el cor, els grans vasos, l’esòfag, la tràquea i els bronquis principals.
• Alvèols: Sacs amb parets primes de teixit epitelial envoltats per una xarxa de capil·lars (on es produeix l'intercanvi de gasos). Són els òrgans principals de la respiració.

La Pleura

La pleura és una membrana serosa prima que recobreix els pulmons:

• Pleura visceral: Capa interna, en contacte amb el pulmó.
• Pleura parietal: Capa externa, en contacte amb la cavitat toràcica.
• Cavitat pleural: Espai entre ambdues pleures que conté líquid lubricant per prevenir la fricció durant els moviments respiratoris (inspiració/espiració).

Fisiologia de l'Aparell Respiratori

Funcions Principals

• Respiració (intercanvi de gasos)
• Fonació (laringe)
• Olfacte (fosses nasals)
• Defensa contra microorganismes (mucosa i amígdales)

Definició i Fases de la Respiració

La respiració és el procés pel qual l’oxigen de l’aire arriba a les cèl·lules i s’utilitza per produir energia, amb la consegüent expulsió de diòxid de carboni.

Fases Detallades

1. Ventilació pulmonar.
2. Intercanvi i transport de gasos:

• Respiració externa (a nivell alvèol/sang).
• Transport de gasos.
• Respiració interna (a nivell sang/cèl·lules).
• Respiració cel·lular (dins la cèl·lula: obtenció d'energia).

Ventilació Pulmonar

La ventilació pulmonar és el procés que permet posar en contacte l’aire exterior amb la sang per a l’intercanvi de gasos. Els pulmons són elàstics, però no es mouen per si mateixos; requereixen els músculs de la respiració: diafragma, intercostals i músculs del coll i la cara.

Fases de la Ventilació Pulmonar

1. Inspiració: Contracció muscular que eixampla la caixa toràcica en baixar el diafragma. La pressió dins dels pulmons és menor que l’atmosfèrica i l’aire tendeix a entrar. (Procés Actiu).
2. Espiració: Relaxació dels músculs. El diafragma puja i la caixa toràcica es fa més petita. La pressió dins dels pulmons és major que l’atmosfèrica i l’aire surt. (Procés Passiu).

Freqüència Respiratòria

Nombre de respiracions per minut (entre 14 i 20 en repòs per a adults).

Intercanvi i Transport de Gasos

Intercanvi Gasós (Respiració Externa)

En els alvèols respiratoris té lloc la transferència de gasos: el procés de pas d’oxigen cap a la sang i de diòxid de carboni des de la sang cap als alvèols.

Transport de l'Oxigen (O₂)

Es realitza lligat a la molècula d’hemoglobina, que es troba a l’interior dels hematies. Cada molècula d’hemoglobina es combina amb 4 molècules d’oxigen.

Transport del Diòxid de Carboni (CO₂)

El CO₂ produït en els teixits com a conseqüència de les reaccions catabòliques pot seguir els següents camins:

• Viatjar dissolt en el plasma.
• Viatjar lligat a l’hemoglobina.
• Combinar-se amb aigua i transformar-se en bicarbonat.

Respiració Interna i Cel·lular

En els teixits, l'oxigen es fa servir en l'anomenada respiració cel·lular, que consisteix a combinar-se amb molècules orgàniques per obtenir energia. Aquesta reacció dona com a residu diòxid de carboni i aigua.

Regulació de la Respiració

Els moviments respiratoris no presenten un ritme automàtic com el cor, sinó que depenen d’impulsos nerviosos que provenen de l’encèfal.

• Control Voluntari: S’utilitza per parlar, cantar, nedar o bufar (controlat per l'escorça cerebral).
• Control Involuntari: Controlat pel tronc encefàlic. El ritme respiratori està regulat principalment per les concentracions d’O₂ i CO₂ en sang i teixits.

Quan les cèl·lules realitzen molt treball, augmenta el consum d’oxigen i, per tant, la freqüència i profunditat dels moviments respiratoris. Els moviments respiratoris resulten inhibits durant la deglució i el vòmit per evitar l’aspiració.

Patologies dels Aparells Circulatori i Respiratori

Patologies Cardiovasculars

Patologies Cardíaques

• Insuficiència cardíaca: Incapacitat del cor per bombar sang de manera eficient, provocant acumulació de líquids i fatiga.
• Angina de pit: Dolor o pressió al pit causada per un subministrament insuficient d'oxigen al cor.
• Cardiopatia isquèmica: Malaltia causada per una reducció del flux sanguini al cor per obstrucció arterial.
• Valvulopatia: Malaltia de les vàlvules cardíaques que altera el flux sanguini dins el cor.
• Infart Agut de Miocardi (IAM): Mort del teixit cardíac per falta de reg sanguini, habitualment per una obstrucció coronària.
• Arrítmies: Alteracions del ritme cardíac, que pot ser massa ràpid, lent o irregular.
• Pericarditis: Inflamació del pericardi, la membrana que envolta el cor, causant dolor toràcic.

Patologies Vasculars (Artèries i Venes)

• Hipertensió arterial: Pressió sanguínia elevada de manera crònica, que pot danyar òrgans vitals.
• Arteriosclerosi: Enduriment i pèrdua d’elasticitat de les artèries per acumulació de greixos.
• Aneurisma: Dilatació anòmala d’una artèria, amb risc de trencament i hemorràgia.
• Accident Cerebral Vascular (ICTUS): Interrupció del flux sanguini al cervell, causant dany neurològic.
• Trombosi: Formació d’un coàgul sanguini que pot bloquejar la circulació en una vena o artèria.
• Flebitis: Inflamació d’una vena, sovint acompanyada de coàguls.
• Vàrixs: Venes dilatades i tortuoses per mal funcionament de les vàlvules venoses.

Patologies Respiratòries

Patologies de les Vies Respiratòries Altes

• Grip: Infecció viral respiratòria causada pel virus de la influença, amb febre, tos, dolor muscular i fatiga.
• Refredat: Infecció viral lleu de les vies respiratòries superiors, amb congestió nasal, esternuts i mal de coll.
• Amigdalitis: Inflamació de les amígdales, sovint causada per infeccions víriques o bacterianes, amb mal de coll, febre i dificultat per empassar.

Patologies de les Vies Respiratòries Baixes

• Pneumònia: Infecció pulmonar que inflama els alvèols, omplint-los de líquid o pus, causant tos, febre i dificultat per respirar.
• Emfisema: Malaltia pulmonar crònica en què els alvèols es danyen, dificultant l'intercanvi d'oxigen i provocant falta d'alè.
• Pneumotòrax: Acumulació d’aire a la cavitat pleural que pot provocar el col·lapse pulmonar parcial o total.
• Tuberculosi: Infecció bacteriana causada per Mycobacterium tuberculosis que afecta principalment els pulmons i provoca tos persistent, febre i pèrdua de pes.
• Asma: Malaltia respiratòria crònica que inflama i estreny les vies respiratòries, causant dificultat per respirar, tos i sibilàncies.
• Cor pulmonar: Insuficiència cardíaca del ventricle dret causada per malalties pulmonars cròniques com la MPOC.
• Bronquitis: Inflamació dels bronquis, pot ser aguda (causada per infeccions) o crònica (relacionada amb el tabaquisme o contaminació).
• Edema pulmonar: Acumulació de líquid als pulmons, sovint per insuficiència cardíaca, que causa dificultat respiratòria greu.
• Malaltia Pulmonar Obstructiva Crònica (MPOC): Grup de malalties pulmonars, incloent emfisema i bronquitis crònica, que dificulten la respiració de manera progressiva.
• Malaltia Pulmonar: Qualsevol afecció que afecti els pulmons i dificulti la respiració, incloent-hi infeccions, malalties obstructives, intersticials i vasculars pulmonars.