Respiraţia este schimbul de substanţe în formă gazoasă între organism şi mediu, care are loc în trei etape:
• Ventilaţia pulmonară şi schimbul de gaze sunt rspiraţia externă.
• Respiraţia internă este la nivelul celulelor, oxidarea substanţelor nutritive cu eliberare de energie.
• Părţile aparatului respirator prin care circulă aerul se numesc căi respiratorii, care sunt extrapulmonare (fose nazale, laringe, faringe, trahee, cele 2 bronhii principale) şi intrapulmonare (bronhiile). Unităţile funcţionale ale plămânului unde are loc schimbul efectiv de gaze sunt alveolele pulmonare (circa 300 de milioane), care asigură o suprafaţă foarte mare pentru schimbul de gaze.

Ventilaţia pulmonară
Schimbul de gaze respiratorii dintre alveole şi mediu se realizează prin inspiraţii şi expiraţii alternative.

Inspiraţia este un proces activ. Muşchii intercostali externi şi diafragmul se contractă, volumul cutiei toracice creşte, în urma mişcării pleurei plămânii se dilată în mod pasiv. Astfel, presiunea din plămâni scade cu 2-3 mm Hg faţă de presinea atmosferică, aerul pătrunde în plămâni. în condiţii de inspiraţie forţată intră în acţiune muşchii inspiratori accesorii (pectorali, sternocleidomastoidieni, dinţaţi).

Expiraţia este în mod normal proces pasiv: muşchii respiratori se relaxează, cutia toracică şi plămânii revin la volomul iniţial, presiunea din plămâni creşte cu 2-4 mm Hg faţă de presinea atmosferică, o parte din awer este eliminat în exterior. în timpul efortului fizic sau stare de boală, expiraţia devine activă, intră în funcţiune muşchii pectorali, abdominali, intercostali interni.

Volumele respiratorii variază în funcţie de sex, vârstă, stare fizică. Aceste valori determină capacitatea respiratorie. Apartatul cu care se măsoară capacitatea respiratorie se numeşte spirometru.

Volumul curent (VC) este 500 ml de aer, care este inspirat respectiv expirat din plămâni în cursul respiraţiei normale.

Volumul inspirator de rezervă (VIR) este circa I500 ml de aer, care poate fi inspirat forţat în plămâni.

Volumul expirator de rezervă (VER) este circa I500 ml de aer, care poate fi expirat forţat după o inspiraţie normală.

Volumul rezidual (VR) este volumul de aer care rămâne în plămâni după expirare forţată, şi nu poate fi eliminat decât prin deschiderea cutiei toracice.
Capacitatea vitală (CV) este suma VC, VIR şi VER.

Dacă înmulţim VC cu numărul de respiraţii pe minut, obţinem debitul ventilator de repaus, CV + VR = capacitatea pulmonară totală.

Frecvenţa mişcărilor respiratorii în repaus este 16 respiraţii pe minut la bărbaţi şi 18 respiraţii/minut la femei.

Schimburile de gaze respiratorii şi transportul acestora
Schimbul gazelor respiratorii se bazează pe diferenţa dintre presiunile parţiale ale 02 şi C02 din aerul inspirat, aerul alveolar şi vasele capilare. Se realizează în trei etape:
• Etapa pulmonară: 02 trece din alveole în sânge, pentru că Po2 = 100 mm Hg în spaţiul alveolar, în capilare numai P02 = 40 mm Hg. C02 trece din sângele venos în aurul din alveolă, pentru că în sângele venos Pcoa = mm 47 Hg, în timp ce în aerul din alveolă Pcoz = 40 mm Hg. Diferenţa de doar 7 mm Hg, dintre cele două medii este suficientă pentru a se realiza schimbul, pentru că C02 are un coeficient de solubiitate de 20 de ori mai mare decât oxigenul, iar viteza de difuzie este de 25 de ori mai mare.
• Etapa sanguină: 1% din oxigenul transportat se găseşte în plasmă sub formă dizolvată, restul sub forma compusului labil Hb02 oxihemoglobină. Hemoglobinma conţine în moleculă Fe2+, astfel poate lega uşor oxigenul. în stare de repaus, sângele arterial transportă 02 în proporţie de 97,5% în formă de Hb02, însă cantitatea de 196 02 are mare importanţă fiziologică pentru că asigură schimbul nemijlocit de gaze cu celulele. 896 din C02 se găseşte în stare dizolvată în plasmă, restul este transportat sub formă de compuşi labili (1carbaminohemoglobina şi bicarbonaţi). Atât în plasmă cât şi în hematii, C02 formează cu apa H2C03. Acidul carbonic se disociază uşor şi eliberează anionul HCO3-, care se leagă de cationii K+ în hematii şi de Na+ în plasmă. Astfel, 8o96 din C02 se transportă în sânge sub formă de bicarbonaţi (io96 în hematii, 7096 în plasmă).
• Etapa tisulară: în această etapă se realizează schimbul de gaze între sânge şi şţesuturi, în baza diferenţei de presiune parţială şi prin difuzie. Sângele cedează oxigenul necesar funcţionării celulelor care participă în procesele de oxido- reducere la nivelul mitocondriilor. în cursul oxidării substanţelor organice se eliberează C02, H20 şi energie. Dizolvarea C02 se face sub diferite forme şi depinde de presiunea parţială a acestuia precum şi de gradul de saturaţie în oxigen a hemoglobinei.

Bolile cele mai frecvente ale aparatului respirator sunt: gripa, sinusita, amigdalita, laringita, tuberculoza pulmonară, emfizem pulmonar, bronşita, cancerul pulmonar.