Module 4 : « partie 7»
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Le système respiratoire 1 Respiration pulmonaire : C’est un échange gazeux entre l’air de l’atmosphère et le sang ou le sang et le tissu. Il y a 2 niveaux à la respiration pulmonaire : 1) respiration externe : Les échanges gazeux entre l’atmosphère et le sang se font dans les poumons. 2) respiration interne : Les échanges gazeux entre le sang et les tissus se font partout dans l’organisme. La respiration pulmonaire s’effectue grâce à 2 groupes d’organes : Premier groupe : narines, fosses nasales, pharynx, larynx, trachée, bronches, poumons. Deuxième groupe : côtes, muscles intercostaux, muscles abdominaux et diaphragme. Voici les rôles des cils, du mucus et de la toux : 1) Les cils, en battant vers le haut, servent à rapporter les poussières vers l’extérieur. 2) Le mucus sert à réchauffer l’air, à l’humidifier afin de ne pas irriter les voies respiratoires et capter les poussières qui peuvent s’infiltrer dans les voies respiratoires. 3) La toux sert à expulser les poussières captées par le mucus vers l’extérieur grâce à une contraction rapide des muscles respiratoires. Les bronches et ses subdivisions : Les deux bronches se subdivisent en bronches secondaires qui se subdivisent en bronchioles et finalement en alvéoles. (Schéma) 2 La paroi alvéolaire : - Peut couvrir une surface de 180 m2 ou 2000 pieds2. Ceci équivaut plus ou moins à un terrain de tennis simple. - Une paroi très mince et élastique. - Les alvéoles sont enveloppées de petits capillaires sanguins. P.S. C’est à ce niveau que s’effectuent les échanges gazeux entre le sang et l’air alvéolaire. Plèvre : C’est une double membrane qui recouvre les poumons. Elle a pour rôle de sécréter du mucus pour réduire la friction entre les poumons et la cage thoracique. http://www.atlasducorpshumain.fr/thorax/231-pleuresie.html Les échanges gazeux dans les poumons : L’artère pulmonaire emporte le sang bleu dans les poumons. Au niveau des alvéoles, le sang échange du CO2 pour de l’O2. Quand la [CO2] diminue et la [O2] augmente, le sang sera ramené au coeur par les veines pulmonaires. L’air entre dans les poumons grâce à 2 facteurs. 1- La pression atmosphérique externe qui se maintient entre 98 à 103 normalement. 2- La variation de la dimension de la cage thoracique qui affecte la pression atmosphérique interne des poumons. Le but des mécanismes respiratoires est de faire varier la dimension de la cage thoracique afin d’abaisser ou d’augmenter la pression de celle-ci au dessus ou au dessous de la pression atmosphérique externe. Suite à ces variations, l’air pourra entrer ou sortir du système respiratoire. Plus ces variations se font vites, plus l’air entrera ou sortira rapidement. L’inspiration se produit grâce à 3 facteurs. 2- Le muscle du diaphragme se 1- Les muscles intercostaux se contracte. contractent. Ceci a pour but d’élever les côtes. 3- Les muscles abdominaux se relâchent. Ceci permet au diaphragme de s’abaisser. Ces 3 facteurs diminuent la pression de la cage thoracique en augmentant le volume de celle-ci. Donc l’air entre dans les poumons jusqu’à ce que la pression atmosphérique soit identique à la pression d’air dans les poumons pour une inspiration normale. 3 L’expiration se produit grâce à 4 facteurs. 1- Les muscles intercostaux se relâchent. Ceci a pour but d’abaisser les côtes. 2- Le muscle du diaphragme se relâche. 3- Les tissus élastiques des alvéoles reprennent leur forme initiale. 4- Les muscles abdominaux se contractent. Les centres qui règlent le rythme de base de la respiration : 1- Centre pneumotaxique : Ce centre transmet constamment des influx inhibiteurs au centre inspiratoire. Ceci favorise l’inhibition de l’activité du centre inspiratoire. Ceci a pour but de protéger les poumons contre un gonflement excessif. Il domine sur le centre apneustique. Il est lui aussi situé dans la protubérance annulaire. 2- Centre apneustique : Ce centre envoie des influx stimulateurs au centre inspiratoire, qui activent celui-ci et prolonge l’inspiration, inhibant l’expiration. Il est situé dans la protubérance annulaire. 3- Centre inspiratoire : Le rythme de base de la respiration est déterminé par des influx nerveux produits dans le centre inspiratoire. Ceci est d’une durée de 2 secondes. Il est situé dans le bulbe rachidien. 4- Centre expiratoire : Le centre inspiratoire devient inactif et le centre expiratoire envoie des influx nerveux à son tour à différents muscles afin de diminuer le volume de la cage thoracique. Ceci est d’une durée de 3 secondes. Il est lui aussi situé dans le bulbe rachidien. Qu’est-ce qui explique le rythme respiratoire? (12-15/min) L’amplitude et la fréquence respiratoire sont influencées par des facteurs nerveux et chimiques. A) facteurs nerveux : L’expansion des poumons provoque un influx nerveux qui est envoyé au centre respiratoire au niveau du bulbe rachidien. À son tour, le centre respiratoire envoie un influx nerveux qui coupe la contraction du diaphragme et des muscles intercostaux. B) facteurs chimiques : Une [CO2] qui augmente dans le sang incite le centre respiratoire à envoyer plus d’influx nerveux. Alors, la fréquence respiratoire augmentera. Les volumes pulmonaires et des débits de ventilation : 1- volume courant (500 ml) : C’est le volume d’air inspiré ou expiré à la suite d’une inspiration ou expiration normale. 2- volume de l’espace mort (150 ml) : Ceci correspond au volume d’air qui reste dans le nez, le pharynx, le larynx, la trachée et les bronches suite à l’expiration. 3- volume résiduel (1200 ml) : Même après l’expulsion du volume de réserve expiratoire, il reste un volume assez important d’air dans les poumons. Ce volume empêche les poumons de s’affaisser. 4- capacité pulmonaire totale (6000 ml) : La somme de tous les volumes. 4 Quelques termes à savoir : Oxygénothérapie hyperbare : Application de la loi de Henry. Donc, plus on augmente la pression sur un liquide, plus la [O2] dissoute dans le liquide augmente. On peut appliquer une pression de 304 à 405 KPa sur le liquide. Utilisations : tétanos et gangrène (bactéries anaérobiques), troubles cardiaques intoxication par monoxyde de carbone, embolie gazeuse, etc. Narcose à l'azote (ivresse des profondeurs) : Plus la profondeur est importante, plus la [N2] dissoute dans le liquide augmente. Ceci entraîne une intoxication qui ressemble à un état d'ivresse. Normalement quand le plongeur remonte, l'azote redevient insoluble et peut normalement être éliminé par les poumons. Si le plongeur remonte trop vite, l'azote forme des bulles de gaz connu sous le nom de maladie du caisson. Résultats : douleurs des articulations, essoufflement paralysie perte de connaissance, etc. Pneumothorax : La cavité pleurale peut s'emplir d'air et peut provoquer l'affaissement des alvéoles. Hémothorax : La cavité pleurale peut s'emplir de sang et provoquer l'affaissement des alvéoles. Si c'est un liquide qui s'introduit dans la cavité pleurale, on introduit une aiguille et on laisse le liquide s'écouler. Ce procéder peut prendre quelques jours. Crise d’asthme : Des spasmes musculaires se manifestent. A cause de l’absence de cartilage, les spasmes peuvent entraîner la fermeture des voies aérifères. Laryngite : Inflammation du larynx causé par des agents irritants comme par exemple la cigarette. L’inflammation des cordes vocales les empêche de se contracter ou provoque un œdème qui inhibe la vibration. Intubation : Introduire une sonde par la bouche ou par le nez pour se rendre dans le larynx ou la trachée. Bronchite : C’est une inflammation des bronches caractérisée par une hypertrophie des glandes séromuqueuses. Le symptôme typique est une toux productive qui permet d’éliminer un crachat de couleur vert-jaune. L’usage du tabac reste la cause principale. L’emphysème : Les parois alvéolaires perdent leur élasticité et les alvéoles restent remplies d’air durant l’expiration. Le premier symptôme qui se manifeste est une réduction du volume expiratoire forcé. L’emphysème est généralement causé par une irritation prolongée. La pollution de l’air, l’exposition à la poussière industrielle en milieu de travail et l’usage de la cigarette restent les causes principales. La pneumonie : C’est une infection aiguë ou une inflammation des alvéoles pulmonaires. Les sacs alvéolaires se remplissent de liquide et de leucocytes morts, ce qui réduit le volume de l’espace disponible pour l’air dans les poumons. L’oxygène diffuse difficilement à travers les alvéoles enflammées et sa concentration diminue dans le sang. La tuberculose : Ceci affecte le plus souvent les poumons et les plèvres. Les bactéries détruisent le tissu pulmonaire et ce tissu est remplacé par du tissu conjonctif fibreux non élastique. Les gaz ne peuvent plus se diffuser facilement à travers ce tissu. Pleurésie : Inflammation de la plèvre. Ceci entraîne une friction liée à la respiration. Ceci peut occasionner des douleurs. http://www.dailymotion.com/video/x 7so73_chirurgie-emboliepulmonaire_tech http://www.youtube.com/watch?v=WXOBJE XxNEo&feature=related (échanges gazeux) http://www.youtube.com/watch?v=L6ibzg1B MWk&feature=related (pneumothorax) http://www.youtube.com/watch?v=Ghk4EO oSkLo&feature=related (pneumothorax)
