Découvrir l’anatomie et le fonctionnement du système respiratoire, des voies aériennes aux échanges gazeux pulmonaires.
Le système respiratoire regroupe les organes permettant la circulation de l’air et les échanges gazeux entre l’organisme et le milieu extérieur.
Il comprend :
Le système respiratoire participe également :
Le système respiratoire est divisé en voies aériennes supérieures et inférieures.
Elles comprennent : le nez et les cavités nasales, le pharynx, le larynx. Elles assurent :
Les cavités nasales sont deux espaces creusés dans le massif facial et séparés par le septum nasal.
La muqueuse nasale est vascularisée et partiellement tapissée d’un épithélium cilié. Les poils, le mucus et les cils permettent de piéger puis d’évacuer une partie des particules inhalées.
Le déplacement du mucus vers le pharynx par les cils constitue la clairance mucociliaire.
Le pharynx est un conduit commun aux voies respiratoires et digestives. Il constitue un carrefour aérodigestif.
Il comprend :
Le larynx relie le pharynx à la trachée.
Il est constitué de plusieurs cartilages, dont :
Il assure trois fonctions principales :
Elles comprennent :
On distingue deux zones fonctionnelles :
Elle transporte l’air sans participer directement aux échanges gazeux.
C’est la zone des échanges gazeux. Elle comprend principalement :
La trachée est un conduit situé entre le larynx et les bronches principales.
Elle mesure environ 10 à 12 cm chez l’adulte et se trouve en avant de l’œsophage.
Sa paroi est renforcée par des anneaux cartilagineux incomplets en forme de C, qui maintiennent les voies aériennes ouvertes.
La trachée se divise au niveau de la carène en :
Un corps étranger inhalé se dirige donc plus fréquemment vers l’arbre bronchique droit.
Les voies aériennes se ramifient progressivement :
Les bronchioles ne possèdent pas de cartilage. Leur paroi contient des fibres musculaires lisses capables de modifier leur diamètre.
Les poumons sont situés dans la cage thoracique, de part et d’autre du médiastin et au-dessus du diaphragme.
Légèrement plus petit en raison de la présence du cœur.
Sur la face médiale de chaque poumon se trouve le hile pulmonaire, zone de passage des éléments formant la racine du poumon :
Chaque poumon est entouré d’une membrane appelée plèvre, constituée de deux feuillets :
Le liquide pleural facilite le glissement des feuillets lors de la respiration.
La pression intrapleurale normalement négative contribue à maintenir les poumons déployés contre la paroi thoracique.
Les alvéoles pulmonaires sont de petites cavités remplies d’air situées à l’extrémité de l’arbre respiratoire. Elles sont entourées d’un réseau dense de capillaires pulmonaires.
Leur paroi comporte :
Le surfactant pulmonaire est une substance qui tapisse la face interne des alvéoles.
Il diminue la tension superficielle et contribue :
La membrane alvéolo-capillaire sépare l’air alvéolaire du sang des capillaires pulmonaires.
Les échanges gazeux s’effectuent par diffusion passive, selon les différences de pression partielle :
Trois phénomènes sont indispensables à une hématose efficace :
La circulation pulmonaire, ou petite circulation, conduit le sang veineux vers les poumons afin qu’il soit oxygéné.
Le trajet est le suivant :
Les artères pulmonaires transportent un sang pauvre en O₂ et riche en CO₂.
Les veines pulmonaires transportent un sang riche en O₂.
Une artère se définit donc comme un vaisseau qui quitte le cœur, et une veine comme un vaisseau qui revient vers le cœur, indépendamment de l’oxygénation du sang.
La ventilation pulmonaire alterne deux phases : l’inspiration et l’expiration.
L’air se déplace toujours d’une zone de pression élevée vers une zone de pression plus faible.
Muscle principal : diaphragme
Elle résulte du relâchement des muscles inspiratoires et du recul élastique.
Capacité des poumons à se distendre sous l’effet d’une variation de pression.
Opposition des voies aériennes au passage de l’air.
La tension superficielle du liquide alvéolaire tend à favoriser la rétraction des alvéoles.
Les volumes pulmonaires varient selon l’âge, le sexe, la taille et la morphologie. Les chiffres indiqués sont donc des valeurs moyennes.
Les principales capacités et relations entre ces volumes sont :
Volume maximal mobilisable entre une inspiration maximale et une expiration maximale.
Volume total contenu dans les poumons après une inspiration maximale.
Volume total d’air mobilisé en une minute.
Une partie de l’air reste dans les voies aériennes de conduction et ne participe pas aux échanges gazeux : c’est l’espace mort anatomique.
L’O₂ est transporté dans le sang sous deux formes :
La fixation de l’O₂ sur l’hémoglobine forme l’oxyhémoglobine.
La saturation en oxygène correspond au pourcentage de sites de fixation de l’hémoglobine occupés par l’O₂.
La libération de l’O₂ vers les tissus est favorisée notamment par :
Le CO₂ est transporté :
La réaction suivante, facilitée par l’anhydrase carbonique des globules rouges, participe au transport du CO₂ et à la régulation de l’équilibre acido-basique :
Une diminution de la ventilation alvéolaire favorise l’accumulation de CO₂ et l’hypercapnie. Une augmentation de la ventilation alvéolaire favorise son élimination et peut entraîner une hypocapnie.
La ventilation est principalement contrôlée automatiquement par des réseaux nerveux situés dans le tronc cérébral, au niveau du bulbe rachidien et du pont.
Elle peut également être modulée volontairement, notamment lors de la parole, du chant ou d’une apnée volontaire.
Par l’intermédiaire des modifications du pH du liquide cérébrospinal.