système respiratoire complet (sans background)
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Composition Système respiratoire • Le système respiratoire est constitué de deux zones: • les voies respiratoires supérieures (zone de conduction) 1 – nez 2 – fosses nasales 6 – larynx 7 - pharynx 9 – trachée 10 & 11 – bronches 12 – bronchioles 13 – alvéoles Voies respiratoires supérieures • Contient le nez, les fosses nasales, le larynx et le pharynx. • Rôle: purifier, humidifier et réchauffer l’air inspiré. Voies respiratoires inférieures • les voies respiratoires inférieures (zone de respiration) Fonctions des principaux organes des voies respiratoires supérieures Nez (cavités nasales): Produit du mucus, filtre, réchauffe et humidifie l’air inspiré. Pharynx: Conduit pour l’air et les aliments • Contient la trachée, les bronches, les poumons, les bronchioles et les alvéoles. Larynx: Produit des sons • Rôle: siège des échanges gazeux Épiglotte: empêche les aliments d’entrer dans les voies respiratoires inférieures (fait aussi partie du système digestif). Fonctions des principaux organes des voies respiratoires inférieures Trachée: conduit aérien: purifie, réchauffe et humidifie l’air inspiré Bronche: font passer l’air dans les poumons Bronchiole: font passer l’air dans les alvéoles Poumons: assure l’échange gazeux Plèvre: diminue les frottements occasionnés par les mouvements . Alvéole: sacs où se produit les échanges gazeux. Plèvre • La plèvre est une couche lisse composée de deux feuillets; chacun de ces feuillets recouvre un poumon et délimite une étroite cavité appelée cavité pleurale. • Le feuillet appelé plèvre pariétale tapisse la paroi thoracique (extérieur). • Le feuillet appelé plèvre viscérale est collé aux poumons (intérieur). • Les feuillets de la plèvre produisent le liquide pleural qui rempli l’étroite cavité pleurale et réduit la friction des poumons. 1 Trajet de l’air • Voies respiratoires supérieures TRAJET: narines, cavité nasale, pharynx, larynx, trachée L’air qui entre dans les voies respiratoires supérieures doit être réchauffé et humidifié. Ce processus se produit principalement dans la cavité nasale. Les voies respiratoires produisent beaucoup de mucus pour humidifier l’air qui doit se rendre aux poumons. Il y a aussi des cils qui protègent les voies. Trajet de l’air • Voies respiratoires inférieures TRAJET: bronches, bronchioles, alvéoles, (diaphragme, plèvre) La trachée se subdivise en 2 bronches qui pénètrent chacune dans un poumon. Les bronches se ramifient en bronchioles et ensuite en alvéoles. Tout ce trajet est tapissé de mucus et de cils. Les alvéoles sont des sacs où se produisent les échanges gazeux. Le diaphragme facilite la ventilation. La plèvre est une membrane qui permet la dilatation et la contraction des poumons. Loi de Boyle-Mariotte • P1V1 = P2V2 à température constante • Les variations de volume engendrent des variations de pression, les variations de pression provoquent l’écoulement des gaz, et les gaz s’écoulent pour égaliser la pression. Pression atmosphérique : La pression exercée par l’air entourant l’organisme; au niveau de la mer. (760 Hg = 1 atm) Pression intra-alvéolaire: La pression intraalvéolaire est la pression qui règne à l’intérieur des alvéoles. Elle monte et descend suivant les deux phase de respiration, Mais elle devient toujours égale à la pression atmosphérique. Respiration • La respiration (ventilation) comprend deux phases: L’inspiration et l’expiration • L’inspiration est la période pendant laquelle l’air entre dans les poumons. • L’expiration est la période pendant laquelle l’air sort des poumons Muscles impliqués dans la respiration • Diaphragme • Muscles intercostaux Inspiration • Contraction des muscles inspiratoires (descente du diaphragme, élévation de la cage thoracique) • Augmentation du volume de la cavité thoracique. • Dilatation des poumons, augmentation du volume intra-alvéolaire. • Diminution de la pression intra-alvéolaire • Écoulement des gaz dans les poumons jusqu’à ce que la pression intra-alvéolaire soit égale à la pression atmosphérique 2 Expiration • Relâchement des muscles inspiratoires , élévation du diaphragme, descente de la cage thoracique. • Diminution du volume de la cage thoracique • Rétraction des poumons, diminution du volume intra-alvéolaire • Augmentation de la pression intra-alvéolaire • Écoulement des gaz hors des poumons jusqu’à ce que la pression intra-alvéolaire soit égale à la pression atmosphérique Composition de l’air Air inspiré Air expiré 20,94% O2 0,04% CO2 79,02% N2 et autres 16,49% O2 4,49% CO2 79,02% N2 et autres Respiration en haute altitude Pourquoi la respiration est plus difficile à haute altitude? • La pression atmosphérique est moins élevée à haute altitude. Donc lors de l’inspiration, la différence entre la pression atmosphérique et la pression intraalvéolaire est moins grande. Ce qui fait l’écoulement des gaz dans les poumons plus difficile. Les échanges gazeux 1. L’échange de l’O2 et CO2 se fait par diffusion à travers la membrane cellulaire. Les parois des alvéoles et des capillaires adjacents n’ont qu’une cellule d’épaisseur. 2. Normalement, l’O2 est beaucoup plus concentré dans l’air inspiré que dans la circulation sanguine au niveau des alvéoles donc ceci permet une diffusion simple de l’O2 dans les capillaires. (vice versa pour CO2) Membrane imperméable aux molécule de soluté et perméable à l’eau 3 Capacité pulmonaire • Normalement, à peu près 500 ml d’air entrent dans les poumons et en sortent à chaque respiration. Ce volume respiratoire est appelé volume courant. • Le volume à l’intérieur des poumons varie de 2400 ml à 2900 ml lors d’une respiration normale. • Volume de réserve expiratoire est le volume d’air qui peut être expulsé des poumons en plus du volume courant. Le volume de réserve expiratoire est environ 1200 ml. • Volume résiduel est la quantité d’air qui reste dans les poumons après une expiration forcée. Le volume résiduel est environ 1200 ml. Capacité pulmonaire • Le volume de réserve inspiration est le volume d’air qui peut être inspiré en plus du volume courant. Le volume de réserve inspiratoire est environ 3100ml • La capacité pulmonaire totale est la quantité maximale d’air contenu dans les poumons après un effort inspiratoire maximal. La capacité pulmonaire total est environ 6000ml Voir figure 8.20 p.263 Pourquoi devons nous respirer par le nez lorsqu’on fait de l’exercice? Suivons le chemin de l’air qui pénètre dans notre corps. Il entre par le nez ou par la bouche. Quand il entre par le nez, il est humidifié, réchauffé et filtré par les poils et le mucus, une substance visqueuse et humide qui piège les saletés. C’est pourquoi il est toujours préférable de respirer par le nez plutôt que par la bouche. Poumon d’une personne saine Poumon d’un fumeur http://www.lepetitsavant.com/science/index.htm Emphysème pulmonaire • Maladie des alvéoles pulmonaires définie par l'augmentation de volume (dilatation) des alvéoles pulmonaires avec destruction de leur paroi élastique, ce qui entraîne l'impossibilité pour elles de se vider complètement, à l'expiration, de l'air qu'elles contiennent 4
