Module 1 : La biodiversité

Module 4 : L’anatomie et les fonctions animales
Chapitre 11 : Le système respiratoire
11.1 La respiration
Concept Clé de la section :
La respiration est le processus par lequel surviennent les échanges gazeux,
c’est-à-dire l’apport d’oxygène essentiel au bon fonctionnement de l’organisme
sur le plan énergétique et le rejet du dioxyde de carbone comme déchet.
La respiration libère l’énergie contenue dans le glucose à l’intérieur des cellules
et produit du dioxyde de carbone comme déchet.
Le système respiratoire achemine l’oxygène dans l’organisme pour le distribuer
aux cellules qui en ont besoin, et extraire le dioxyde de carbone des cellules,
puis de l’organisme.

La respiration et les échanges gazeux
La respiration humaine se divise en quatre étapes :
1. La ventilation pulmonaire comprend l’inspiration (entrée d’air) et
l’expiration (sortie d’air). Pendant l’inspiration, l’air entre dans le corps et
est acheminé vers les poumons. Pendant l’expiration, l’air repart des
poumons et est rejeté à l’extérieur du corps.
2. La respiration externe consiste en l’échange d’oxygène et de dioxyde de
carbone entre l’air inspiré à l’intérieur des poumons et le sang. C’est à
cette étape qu’a lieu les échanges gazeux (transport d’oxygène des
poumons au sang et à l’élimination du dioxyde de carbone du sang aux
poumons).
3. La respiration interne est l’échange d’oxygène et de dioxyde de carbone
entre le sang et les cellules de l’organisme.
4. La respiration cellulaire représente la suite de réactions chimiques qui
libèrent l’énergie nécessaire aux activités cellulaires.
La surface respiratoire
La respiration dépend de deux conditions :
 Surface respiratoire : la surface sur laquelle il y a des échanges
gazeux avec l’environnement doit être assez grande pour que
l’échange entre l’oxygène et le dioxyde de carbone se fasse assez
rapidement pour répondre aux besoins de l’organisme.
 Milieu humide : la respiration doit avoir lieu dans un environnement
humide pour que l’oxygène et le dioxyde de carbone se dissolvent
dans l’eau.
Pour augmenter l’efficacité de la respiration, tous les organismes se servent de
la ventilation, processus de déplacement d’un fluide contenant de l’oxygène (eau
ou air) sur la surface respiratoire (peau, branchies, trachée ou poumons).
La mécanique de la ventilation pulmonaire

 Le cerveau contrôle le rythme et les mouvements d’inspiration et
d’expiration.
 La pression de l’air dans les poumons est liée au diaphragme (muscle
qui sépare la cavité thoracique de la cavité abdominale) et les muscles
intercostaux (occupent les espaces entre les côtes et tapissent la
surface interne de la cage thoracique).
La pression de l’air dans les poumons
Chez les humains, l’inspiration et l’expiration sont une suite coordonnée de
mouvements du diaphragme, des muscles intercostaux et de la cage thoracique.
Le volume respiratoire

Dans des circonstances normales, ta respiration n’utilise pas la pleine capacité
de tes poumons. Toutefois, quand ton corps a besoin d’oxygène, le volume d’air
qui est aspiré dans tes poumons peut augmenter.
Le spirogramme
La capacité vitale, soit le volume maximal d’air qu’on peut faire entrer dans les
poumons et faire sortir des poumons en une seule respiration, peut être
représentée par un spirogramme.
Les différentes mesures qu’on peut tirer du spirogramme sont décrites ci-
dessous.
 Le volume courant est le volume d’air qui est inspiré et expiré durant une
respiration normale quand le corps est au repos.
 Le volume de réserve inspiratoire est le volume d’air additionnel qui peut
être aspiré dans les poumons en plus de l’inspiration régulière ou courante.
 Le volume de réserve expiratoire est le volume d’air additionnel qui peut
être expulsé des poumons en plus de l’expiration régulière ou courante.
 La capacité vitale, ou la capacité totale de volume pulmonaire est le volume
total de gaz qui peut être aspiré dans les poumons ou en être expulsé. Elle
est égale à la somme du volume courant, du volume de réserve inspiratoire et
du volume de réserve expiratoire.
 Le volume résiduel est la quantité de gaz qui reste dans les poumons et les
voies respiratoires même après une expiration complète. Ce gaz ne quitte
jamais l’appareil respiratoire. S’il le quittait, les poumons et les voies
respiratoires s’affaisseraient. Le volume résiduel a peu d’importance durant
les échanges gazeux, car il n’est pas échangé avec l’air de l’environnement
externe.