Diapositive 1

A.
B.
Les différents aspects de la respiration
Les fonctions de l’appareil respiratoire
Alimenter l’organisme en O2
 Débarrasser l’organisme du CO2
 Rôle dans le contrôle du pH sanguin
 Rôle dans la phonation


Ventilation pulmonaire
› Renouvellement des gaz respiratoires dans les
alvéoles

Respiration externe
› Echanges gazeux entre le sang et l’extérieur
(cavités aériennes)

Transport des gaz respiratoires
› Transport des gaz des poumons aux organes et
vice-versa

Respiration interne
› Échanges gazeux entre capillaires et les cellules

Respiration cellulaire
› Utilisation de l’O2 par mitochondrie pour
synthèse ATP
Vue d’ensemble
B. Trachée
C. Poumons
D. Plèvre
E. Bronches
F. Bronchioles
G. Alvéoles pulmonaires
H. Diaphragme
A.

Voie respiratoire
supérieure
› Nez, bouche
pharynx

Voie respiratoire
inférieure
› Bronche,
plèvre,
poumon,
muscle
intercostaux,
diaphragme


Muscle trachéal
permet diminution
diamètre de la
trachée et
accélération du flux
d’air lors de la toux
par ex (160 km/h)
Cartilage évite
affaissement de la
trachée durant les
modifications de
pression

Épithélium trachée
› Glande
séromuqueuse
› Epithélium ciliée
Cils propulsent
mucus vers le
pharynx
 Mucus capture
poussières et débris

Arbre bronchique
= conduits aériens
pulmonaires
 Alvéoles
pulmonaires
 Partie non
occupée = stroma,
tissu conjonctif
élastique


Plèvre est
constituée de 2
feuillets :
› Feuillet viscéral
› Feuillet pariétal
Liquide pleural
rend les 2 feuillets
inséparables
 Permet cohésion
entre poumons et
cage thoracique


Bronches
› Bronches lobaires
 Bronches segmentaires
 ….
 Bronchioles
 Bronchioles
terminales

Ensemble forme arbre
bronchique


Bronches = structure
analogue à trachée
Cartilage forme des
plaques irrégulière
plutôt qu’un anneau
continu



Disparition du
cartilage de soutien
Pas de cils et pas de
glandes seromuqueuses au
niveau des
bronchioles => rôle
important des
macrophagocytes
Accroissement
proportion des
muscles lisses
Pneumatocyte I
= cellule
épithéliale
 Pneumatocyte II
= cellule septale


Pneumocytes II
=> surfactant
› Protéine
› Phospholipide
Fortement tensioactif
 Assure élasticité
et évite
affaissement du
poumon.

Pression dans les différentes cavités
B. Les mouvements respiratoires
C. Facteurs influant la ventilation pulmonaire
D. Volumes respiratoires
A.
P atmosphérique = 760 mmHg
 P négative => inférieure à la Patm

› Ex : -4 mmHg = 756 mmHg

P respiratoire de 0 = 760 mmHg

Pression intraalvéolaire (Palv)
› Change durant le
cycle respiratoire
mais finit toujours
par être
équivalente à la
Patm

Pression intrapleurale
(Pip)
› Toujours inférieure
de 4mmHg à la Palv
Pression
transpulmonaire =
Pip-Palv
 Différence de
pression empêche
les poumons de
s’affaisser

Loi de Boyle-Mariotte
 P1V1 = P2V2
 Hausse ou baisse de volume modifie la
pression
 Changement de pression entraine
écoulement de gaz
 Gaz s’écoulent pour égaliser les pressions


Modification
de volume de
la cage
thoracique
› Action
diaphragme
› Action
muscles
intercostaux
Augmentation
de 500 mL
 Poumons
suivent grâce à
la plèvre


Action des muscles
accessoires :
› Scalènes
› Sterno-cléido-
mastoïdiens
› Petit pectoral

Elévation plus
importante des
cotes
Élasticité naturelle
des poumons
 Relâchement des
muscles respiratoires
réduit volume cage
thoracique
 Expiration forcée fait
intervenir muscles
abdominaux

Resistance des conduits aériens
 Compliance pulmonaire
 Tension superficielle des alvéoles

Friction = frottement
entre l’air et la
surface des conduits
aériens
 E inversement
proportionnel à
resistance
 E proportionnel à la
DP


E = DP/R
› E : écoulement
gazeux
› P : pression
› R : resistance
Resistance forte au
niveau des bronches
de dimension
moyenne
 Obstacle (mucus,
matières
infectieuses, tumeur)
sources de
resistance dans
maladies
respiratoires


Contraction
bronchioles entraine
forte résistance et
baisse E (cf asthme)



Compliance pulmonaire = capacité des
poumons à se dilater, extensibilité
C = DV/(Palv – Pip)
Compliance dépend
› Élasticité poumons et cage thoracique
› Tension superficielle dans les alvéoles (cf infra)

Modifier en situation pathologique
›
›
›
›
Perte d’élasticité
Obstruction des bronches ou des bronchioles
Baisse production surfactant
Baisse flexibilité cage thoracique ou baisse de
sa capacité d’expansion
Tension superficielle = tension crée par la
force d’attraction des molécules d’eau
les unes sur les autres
 Tension superficielle s’oppose aux forces
qui tendent à accroitre la surface d’un
liquide
 Si pellicule alvéolaire était composé
d’eau pure les alvéoles s’affaisserait
entre chaque inspiration


Surfactant
› 90 % PL
› 10 % protéines
Volume courant
(VC) : 500 mL
 Volume réserve
inspiratoire (VRI) :
3100 mL
 Volume de réserve
expiratoire (VRE) :
1200 mL
 Volume résiduel (VR)
: 1200 mL





Capacité inspiratoire
(CI) : VC + VRI = 3600
mL
Capacité résiduelle
fonctionnelle (CRE) :
VRE + VR = 2400 mL
Capacité vitale (CV) :
VRE + VRI + VC = 4800
mL
Capacité pulmonaire
totale (CPT) : VC + VRI
+ VRE + VR = 6000 mL
Fraction de l’air inspiré qui participe
réellement aux échanges gazeux
 Liés à l’existence de volume mort :
conduits aériens
 VA = FR x (VC – volume espace mort)


Augmentation du VR permet une meilleur ventilation
alvéolaire que augmentation de la FR
Quelques lois physiques
B. Composition gaz alvéolaires
C. Echanges gazeux dans les poumons
D. Echanges gazeux tissulaires
A.
P° totale exercée
par un mélange de
gaz = somme P°
partielle des
différents gaz
 P° partielle gaz = %
gaz x P° totale

Gaz diffuse entre eau et air
jusqu’à ce que les P° partielle
s’équilibrent
 Gaz se dissout dans un liquide
dépend de la solubilité du gaz
dans ce liquide et de la T°
 Cx = ax x Px

› ax : coefficient de solubilité =
f(gaz , T°C, S%, milieu)

1ère loi de Fick : diffusion d’un gaz au travers une
interface d’échange

f = K.S.DPx /e
K : constante de Krogh
S : surface de l’interface d’échange
e : epaisseur interface d’échange
DPx : différence de P° partielle du gaz X de part et d’autre
de l’interface d’échange
› f : Flux de gaz X transporté (en mol.s-1)
›
›
›
›

Valable pour toutes les surfaces d’échanges

Différent atmosphère
› Echanges gazeux
permanents
› Humidification de
l’air
› Mélange de gaz (lié
à volume mort)

Mouvements d’O2 et CO2 :
› Gradient de P° partielle et solubilité des gaz
› Caractéristiques de la membrane alvéolocapillaire
› Aspects fonctionnels

Echanges gazeux
nécessitent passage
au travers de la
membrane respiratoire
› Cellule épithéliale
alvéolaire
› Cellule endothéliale
O2 et CO2 diffuse
librement au travers
membrane cellulaire
 Surface alvéolaire
importante = 140 m2




Vasoconstriction/dil
atation artériolaires
Bronchodilatation/c
onstriction
Ex : hausse CO2 et
baisse O2
alvéolaires
› Vasocontriction
(baisse perfusion)
› Bronchodilatation
(hausse ventilation)