Le système respiratoire DF I

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Le système
respiratoire
DF I
LCP
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LES DIFFERENTS MODES RESPIRATOIRES CHEZ LES ANIMAUX
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1.1 INTRODUCTION
1.1.1 LES ORGANISMES UNICELLULAIRES
1.1.2 LES VERS
1.1.3 LES ANIMAUX AQUATIQUES
1.1.4 LES INSECTES
1.1.5 LES VERTEBRES TERRESTRES
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INTRODUCTION AU SYSTEME RESPIRATOIRE HUMAIN
2.1 L’ANATOMIE FONCTIONNELLE DU SYSTEME RESPIRATOIRE
2.1.1 LE NEZ
2.1.2 LE PHARYNX
2.1.3 LE LARYNX
2.1.4 LA TRACHEE
2.1.5 LES BRONCHES PRINCIPALES
2.1.6 LES POUMONS
2.1.7 LA MEMBRANE ALVEOLOCAPILLAIRE
2.2 LA PHYSIOLOGIE DE LA RESPIRATION
2.2.1 LA MECANIQUE DE LA RESPIRATION
2.2.2 L’INSPIRATION
2.2.3 L’EXPIRATION
2.2.4 LA RESPIRATION EXTERNE
2.2.5 LE TRANSPORT DES GAZ DANS LE SANG
2.2.6 LA RESPIRATION INTERNE
2.3 LA REGULATION DE LA RESPIRATION
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1 LES DIFFÉRENTS MODES RESPIRATOIRES CHEZ LES
ANIMAUX
1.1
Introduction
Pour assurer la respiration cellulaire, les animaux requièrent un approvisionnement
continu en oxygène et doivent expulser le gaz carbonique (CO 2), le déchet de la
respiration cellulaire. L'atmosphère, formée à environ 21 % de molécules d’O 2,
constitue le principal réservoir d'oxygène de la Terre. Les océans, les lacs et autres
plans d'eau contiennent aussi de l'oxygène. Le milieu respiratoire est l'air pour un
animal terrestre et l'eau pour un animal aquatique.
Pour que le phénomène respiratoire puisse se produire, il faut donc que l'eau ou que
l'air contienne de l'oxygène. Afin que les échanges gazeux puissent se faire, il faut
que la surface d'échange soit humide, peu épaisse, mais de grande superficie.
Suivant que l'animal mène une vie aquatique ou non, il existe des modes
d'adaptation particuliers.
1.1.1 Les organismes unicellulaires
Les échanges se produisent sur l'ensemble de la surface externe
1.1.2 Les vers
Ils respirent à travers toute leur surface corporelle
(respiration cutanée) . Juste sous leur peau se trouve un
réseau de petits vaisseaux sanguins appelés capillaires.
Ceux-ci vont prendre l'oxygène de l'extérieur et faire ressortir
le gaz carbonique. Comme la surface respiratoire de tout
animal doit être constamment humide, les vers doivent vivre
dans l'eau ou dans des endroits humides.
1.1.3 Les animaux aquatiques
Même lorsque l'eau est saturée d'air, elle contient environ 20
fois moins d'oxygène que l'air. Cela signifie que tout animal
aquatique a besoin d'avoir un moyen beau- coup plus
efficace de puiser l'oxygène que celui d'un animal terrestre.
Presque tous les animaux aquatiques respirent grâce à des
branchies internes ou externes bien vascularisées.
Chez les invertébrés, les branchies ne sont que des
excroissances de la surface corporelle. Chez de
nombreux vers marins segmentés, les branchies sont des
replis qui s'étendent sur les côtés de chaque segment. Au
lieu de se répartir sur tout le corps, les branchies complexes
de nombreux autres animaux occupent une région localisée
où la peau forme une surface respiratoire plumeuse très
étendue (mollusques, crustacés….)
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Chez les vertébrés, comme les poissons, les branchies sont des excroissances
du tube digestif. Les branchies internes des poissons constituent un système tout
à fait remarquable d'optimisation des échanges gazeux car elles offrent une très
grande surface d'échanges entre le sang et l'eau.
Chez les poissons osseux les
branchies
reçoivent
continuellement un courant
Figure 32 : branchies
d'eau qui entre par la bouche,
externes
traverse le pharynx par des
fentes, circule sur les branchies
et sort à l'arrière de l'opercule.
La disposition des capillaires
dans les branchies d'un
poisson favorise également les
échanges gazeux. Le sang
circule dans ces capillaires
en direction opposée à celle
de l'eau dans les branchies
.Cette caractéristique permet
de transférer l'oxygène au sang
par un processus très efficace
appelé échange à contrecourant.
Ce
mécanisme
d'échange à contre-courant est
tellement efficace que les branchies peuvent capter plus de 80% de l'oxygène
dissous dans l'eau qui circule sur la surface respiratoire.
En résumé, les poissons sont capables d'extraire des quantités importantes
d'oxygène à partir de ressources relativement limitées offertes par le milieu
aquatique. Tous les poissons ne respirent pas uniquement par des branchies.
Certains possèdent en plus des poumons. Ces poissons vivent dans des eaux
souvent soumises à l'assèchement. La respiration pulmonaire supplée alors la
respiration branchiale.
1.1.4 Les Insectes
Les insectes et certaines araignées possèdent un système respiratoire qui apporte
l'air directement aux cellules de l'organisme.
Ils ont un système respiratoire relativement simple appelé système trachéen. Les
trachées sont de minuscules tubes aériens qui se ramifient dans tout le corps de
l'insecte. Les plus petites ramifications (trachéoles, cellules trachéolaires) atteignent
la surface de presque chaque cellule, où les gaz sont échangés par diffusion à
travers l'épithélium humide qui recouvre les extrémités terminales du système
trachéen. Ce dernier s'ouvre sur l'extérieur par les stigmates, de minuscules pores
répartis sur la surface corporelle de l'insecte.
Les insectes n'ont pas besoin d'utiliser leur système circulatoire pour transporter
l'oxygène et le gaz carbonique puisque le système trachéen apporte l'oxygène à
toutes les cellules.
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1.1.5 Les vertébrés terrestres
Chez les vertébrés terrestres, il existe des
cavités internes très vascularisées qui
forment ce qu'on appelle les poumons. Ceux-ci
ne sont pas très développés chez les
amphibiens car la peau joue un rôle respiratoire
important. La peau des Amphibiens, tout comme
celle des vers de terre, doit être fine et humide;
c'est la raison pour laquelle ces animaux ne
peuvent survivre qu'en terrain humide.
La surface interne de l'appareil respiratoire est
plus importante chez les reptiles que chez les
amphibiens. Chez les oiseaux et les
mammifères, cette surface est encore plus
élaborée car il existe de nombreux tubules et
d'innombrables cavités.
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2 INTRODUCTION AU SYSTÈME RESPIRATOIRE HUMAIN
Les milliers de milliards de cellules du corps humain ont besoin d’un apport continuel
d’oxygène pour accomplir leurs fonctions vitales. Nous pouvons survivre quelque
temps sans nourriture et sans eau, mais nous ne pouvons absolument pas nous
passer d’oxygène. Par ailleurs, à mesure qu’elles consomment de l’oxygène, les
cellules doivent libérer le gaz carbonique qu’elles produisent.
Les systèmes cardiovasculaire et respiratoire se partagent la responsabilité de
fournir de l’oxygène à l’organisme et de le débarrasser du gaz carbonique. Les
organes du système respiratoire régissent les échangent gazeux ayant lieu dans le
sang et le milieu externe. Les organes du système cardiovasculaire assurent le
transport des gaz respiratoires entre les poumons et les cellules des tissus, et
inversement, en utilisant le sang comme véhicule. Lorsque l’un de ces systèmes fait
défaut, les cellules de l’organisme meurent par manque d’oxygène et accumulation
de gaz carbonique.
2.1
L’anatomie fonctionnelle du système respiratoire
Les organes du système respiratoire comprennent les voies respiratoires et les
poumons. Les voies respiratoires sont constituées par le nez et le pharynx, qui
forment les voies respiratoires supérieures, et par le larynx, la trachée, les
bronches et leurs ramifications, qui forment les voies respiratoires inférieures.
Les poumons, quant à eux, contiennent les alvéoles pulmonaires. Puisque les
échanges gazeux avec le sang ont lieu uniquement dans les alvéoles, les autres
structures du système respiratoire ne sont en fait que des voies de conduction qui
permettent à l’air d’entrer dans les poumons. Ces voies assurent toutefois d’autres
fonctions très importantes. Elles purifient, humidifient et réchauffent l’air inspiré.
Parvenu dans les poumons, celui-ci contient beaucoup moins d’agents irritants
(poussières, bactéries,…) qu’à son entrée dans le système, et il est chaud et humide.
De plus, diverses structures du système respiratoire contribuent plus ou moins
directement à la phonation.
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2.1.1 Le nez
Qu’il soit plat ou particulièrement arqué, le nez est la seule partie du système
respiratoire qui soit visible extérieurement. Pendant la respiration, l’air y pénètre par
les narines. L’intérieur du nez abrite les cavités nasales. Les récepteurs olfactifs
de l’odorat sont situés dans la muqueuse de la région supérieure des cavités
nasales. Le reste de la muqueuse nasale, appelé région respiratoire de la
muqueuse nasale, repose sur un riche plexus de veines aux parois minces qui
réchauffent l’air à son passage. (La localisation superficielle de ces vaisseaux
explique la fréquence et l’abondance des saignements de nez.) Par ailleurs, le
mucus collant sécrété par les glandes de la muqueuse humidifie l’air et emprisonne
les bactéries et les débris étrangers. Les cellules ciliées de la muqueuse nasale
créent un léger courant qui achemine le mucus contaminé vers la gorge
(oropharynx), où il est avalé et digéré dans l’estomac. Cet important mécanisme
passe habituellement inaperçu. Lorsqu’il fait froid, cependant, l’action des cils
ralentit ; le mucus s’accumule dans les cavités nasales et il dégoutte des narines.
Le nez permet non seulement de purifier, de réchauffer et d’humidifier l’air entrant
dans les voies respiratoires, mais aussi de récupérer la chaleur et l’humidité de l’air
sortant. Respirer par le nez a donc son importance, car la bouche ne peut remplir
toutes ces fonctions.
Le virus du rhume et divers allergènes causent la rhinite, inflammation de la
muqueuse nasale accompagnée d’une sécrétion excessive de mucus provoquant la
congestion et l’écoulement nasal. Comme la muqueuse nasale communique avec le
reste des voies respiratoires et s’étend jusque dans les conduits lacrymo-nasaux et
les sinus paranasaux, les infections des cavités nasales peuvent se propager à ces
structures. La sinusite, ou inflammation des sinus, est difficile à traiter et peut
altérer considérablement la qualité de la voix. Lorsque du mucus ou des matières
infectieuses obstruent les voies qui relient les cavités nasales aux sinus, l’air que
ceux-ci contiennent est absorbé. Le vide partiel qui en résulte cause la céphalée
typique de la sinusite aiguë.
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2.1.2 Le pharynx
Le pharynx est structure musculaire en forme d’entonnoir d’une longueur d’environ
13 cm. Communément appelé gorge, il est le passage que l’air et les aliments
empruntent .Il communique avec les cavités nasales.
L’air qui entre par les cavités nasales passe dans la portion supérieure du pharynx,
appelé nasopharynx, puis descend par l’oropharynx et le laryngopharynx avant
d’atteindre le larynx. Les aliments entrent par la bouche, puis pénètrent avec l’air
dans l’oropharynx et le laryngopharynx. Ensuite, au lieu de passer dans le larynx, ils
bifurquent vers l’œsophage, situé à l’arrière.
Des amas de tissu lymphatique appelés amygdales sont présents dans le pharynx.
L’infection et l’œdème de l’amygdale pharyngienne (causés par une infection
bactérienne, par exemple) obstruent le passage de l’air dans le nasopharynx. Cet
état nécessite le passage à la respiration buccale, si bien que l’air atteint les
poumons sans avoir été adéquatement humidifié, réchauffé ou filtré. De nombreux
enfants semblent souffrir presque continuellement d’amygdalite. Auparavant, on
croyait que les amygdales présentaient souvent plus d’inconvénients que
d’avantages, et on en faisait alors l’ablation. De nos jours, de nombreux antibiotiques
peuvent enrayer l’amygdalite, et l’ablation des amygdales n’est plus nécessaire (ni
même souhaitable).
2.1.3 Le larynx
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Le larynx, situé au dessous du pharynx aiguille le passage de l’air et des aliments
dans les conduits appropriés et joue un rôle dans la phonation. L’épiglotte protège
l’ouverture supérieure du larynx. Lorsque nous n’avalons pas, elle permet le passage
de l’air dans les voies respiratoires inférieures. Pendant la déglutition, en revanche,
le larynx se soulève et l’épiglotte s’incline : elle ferme le larynx et dirige les aliments
et les liquides vers l’arrière, dans l’œsophage. Si une substance autre que l’air
pénètre dans le larynx, le réflexe de la toux se déclenche afin de l’expulser. Puisque
ce réflexe est aboli en cas d’inconscience, il faut éviter de faire boire une personne
que l’on tente de ranimer.
Une partie de la muqueuse du larynx est formée d’une paire de plis, les cordes
vocales, qui vibrent et émettent des sons sous l’impulsion de l’air expiré. L’ouverture
entre les cordes vocales est appelée glotte.
2.1.4 La trachée
L’air qui sort du larynx entre dans la trachée, qui mesure de 10 à 12 cm de long, et
descend jusqu’au milieu du thorax environ .
Les parois de la trachée sont entourées de 15 à 20 anneaux de cartilage en forme de
fer à cheval qui lui donnent une certaine rigidité. Ces anneaux assurent deux
fonctions : les bords libres sont attachés à l’œsophage et permettent à ce dernier de
se dilater vers l’avant pendant la déglutition ; les parties solides soutiennent les
parois de la trachée et l’empêchent de s’affaisser au gré des variations de pression
provoquées par la respiration. Des faisceaux de muscles lisses situés dans les bords
postérieurs libres des anneaux permettent de réduire le diamètre de la trachée pour
augmenter la vitesse d’expulsion de l’air au besoin (pendant la toux, par exemple).
La trachée est tapissée d’une muqueuse ciliée (figure 39). Ses cils propulsent
continuellement le mucus chargé de poussières et de débris en direction opposée de
l’air inspiré, vers le pharynx, où il est avalé ou craché.
L’obstruction de la trachée (ou de la glotte) par un morceau d’aliment est une
situation extrêmement grave qui cause chaque année de nombreux décès, car la
trachée est la seule voie naturelle par laquelle l’air peut entrer dans les poumons. La
manœuvre de Heimlich, par laquelle on expulse le morceau d’aliment au moyen de
l’air contenu dans les propres poumons de la personne, permet de sauver bien des
vies. Le procédé est simple, mais il vaut mieux l’apprendre de visu, car une
application malhabile peut causer des fractures des côtes. Dans certains cas
d’obstruction, on doit procéder d’urgence à une trachéotomie afin d’offrir à l’air une
nouvelle voie d’accès vers les poumons. Les premiers jours suivant l’intervention, la
trachée est irritée par les tubes de trachéotomie et produit de grandes quantités de
mucus. On doit alors aspirer régulièrement ce mucus pour l’empêcher de
s’accumuler dans les poumons.
L’usage du tabac inhibe le mouvement des cils de la trachée et finit par les détruire.
La toux devient alors le seul moyen d’empêcher l’accumulation de mucus dans les
poumons. C’est la raison pour laquelle il faut éviter d’administrer à des fumeurs
atteints de congestion pulmonaire des médicaments qui inhibent le réflexe de la toux.
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2.1.5 Les bronches principales
Les bronches principales droite et gauche sont formées par la division de la trachée.
Chacune chemine obliquement avant de s’enfoncer dans un poumon . Quand il
atteint les bronches, l’air est réchauffé, débarrassé de la plupart des impuretés et
saturé de vapeur d’eau. Une fois entrées dans les poumons, les bronches principales
se subdivisent en ramifications plus petites qui mènent directement aux alvéoles.
2.1.6 Les poumons
Les deux poumons sont des organes relativement volumineux. Ils occupent la totalité
de la cavité thoracique, sauf sa partie centrale, qui abrite le cœur, les gros vaisseaux
sanguins, les bronches, l’œsophage et d’autres organes . L’étroite extrémité
supérieure du poumon est appelée apex du poumon. Sa large face inférieure est
appelée base du poumon, et elle repose sur le diaphragme. Chaque poumon est
divisé en lobes par des scissures ; le poumon gauche est divisé en deux lobes et le
poumon droit, en trois lobes. Chaque lobe est divisé en segments, eux-mêmes
divisés en lobules qui constituent les unités fonctionnelles des poumons.
La surface de chaque poumon est recouverte de la plèvre viscérale qui pénètre
dans les scissures entre les lobes, et la paroi thoracique est tapissée de la plèvre
pariétale. Les feuillets de la plèvre produisent le liquide pleural, une sécrétion
lubrifiante qui réduit la friction des poumons contre la paroi thoracique pendant la
respiration et permet un contact étroit entre les deux feuillets. Les feuillets de la
plèvre peuvent glisser l’un contre l’autre, mais ils résistent fortement à leur
séparation. Par conséquent, chaque poumon adhère fermement à la paroi
thoracique, ce qui fait de la cavité pleurale un espace bien plus virtuel que réel.
Comme nous le verrons, le contact étroit des feuillets de la plèvre est une condition
essentielle à une respiration normale.
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La pleurésie, inflammation de la plèvre, est souvent causée par une diminution de la
sécrétion de liquide pleural. Les feuillets s’assèchent et s’abrasent, causant une
friction douloureuse à chaque respiration. Inversement, la pleurésie peut résulter
d’un excès de liquide pleural. Bien que le liquide gêne la respiration en exerçant une
pression sur les poumons, cette forme de pleurésie est beaucoup moins douloureuse
que la forme sèche.
Lorsqu’elles entrent dans les poumons, les bronches principales se ramifient en
bronches de plus en plus petites (bronches secondaires, tertiaires et ainsi de suite)
et deviennent finalement, après une vingtaine de subdivisions, les plus petits
conduits aériens, les bronchioles . On désigne souvent ce réseau de conduits
aériens aux multiples ramifications par l’expression arbre bronchique. Tous ces
conduits, sauf les plus petits, ont un cartilage de soutien dans leur paroi. La paroi des
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plus petits conduits contient des muscles lisses qui leur permettent de varier leur
diamètre.
Les bronchioles terminales se jettent dans les structures de la zone respiratoire,
des conduits encore plus petits qui se terminent quant à eux dans les alvéoles
pulmonaires. La zone respiratoire, qui comprend les bronchioles respiratoires, les
conduits alvéolaires et les alvéoles pulmonaires, est le siège des échanges gazeux.
Tous les autres conduits aériens sont des structures de la zone de conduction qui
font circuler l’air allant vers (et venant de) la zone respiratoire. Les 150 millions
d’alvéoles pulmonaires, qui ressemblent à des grappes de raisins, constituent la
majeure partie du volume d’un poumon. Les poumons sont donc principalement
formés d’espaces remplis d’air. Le reste du tissu pulmonaire est constitué de tissu
conjonctif. Les poumons sont par conséquent des organes mous, spongieux et
élastiques dont la masse dépasse à peine 1kg.
2.1.7 La membrane alvéolocapillaire
Les parois des alvéoles pulmonaires sont principalement composées d’une seule
couche de cellules épithéliales, appelées épithéliocytes respiratoires. Elles sont si
minces qu’un mouchoir de papier semble épais en comparaison. Des pores relient
les alvéoles pulmonaires d’une même région et fournissent des voies de rechange
aux alvéoles dont les bronchioles sont obstruées, par du mucus par exemple. Une
trame dense de capillaires pulmonaires recouvre les alvéoles. La paroi des alvéoles
et des capillaires, leurs membranes basales fusionnées constituent la membrane
alvéolocapillaire, ou barrière air-sang. Les échanges gazeux se produisent par
diffusion à travers la membrane alvéolocapillaires, l’oxygène passant des alvéoles
au sang, et le gaz carbonique du sang aux alvéoles. Chez un homme en bonne
santé, la surface totale des parois alvéolaires où ont lieu les échanges gazeux est de
50 à 70m2, soit de 35 à 40 fois la superficie de la peau.
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Les alvéoles pulmonaires forment la dernière ligne de défense du système
respiratoire. Les macrophages alvéolaires, communément appelés cellules à
poussières, circulent librement à la surface des alvéoles, passant de l’une à l’autre
par les pores et captent des bactéries, des particules de carbone et d’autres débris.
Parmi les épithéliocytes respiratoires qui composent la majeure partie des parois
alvéolaires, se trouvent de grandes cellules d’apparence très différente. Ces cellules
élaborent une substance, le surfactant, qui tapisse la face interne de l’alvéole
exposée à l’air alvéolaire et joue un rôle important dans la fonction pulmonaire.
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2.2
La physiologie de la respiration
La principale fonction du système respiratoire est de fournir de l’oxygène à
l’organisme et de le débarrasser du gaz carbonique. Quatre phénomènes distincts,
qui forment la respiration, doivent avoir lieu pour que cette fonction soit accomplie :
1. La ventilation pulmonaire : l’air doit entrer dans les poumons et en sortir pour
que les gaz présents dans les alvéoles pulmonaires soient continuellement
renouvelés. C’est ce processus de ventilation pulmonaire qu’on appelle
communément « respiration ».
2. La respiration externe: des échanges gazeux (absorption d’oxygène et libération
de gaz carbonique) entre les capillaires pulmonaires et les alvéoles pulmonaires
doivent avoir lieu. Rappelez-vous que, dans la respiration externe, les échanges
s’effectuent entre le sang et l’extérieur du corps.
3. Le transport des gaz respiratoires : l’oxygène doit entrer dans les poumons et
les cellules des tissus, et le gaz carbonique doit en sortir en empruntant la circulation
sanguine.
4. La respiration interne : des échanges gazeux entre le sang et les cellules des
tissus doivent se produire dans les capillaires systémiques. Dans les cellules des
tissus, l’utilisation de l’oxygène et la production de gaz carbonique sont les étapes de
la respiration cellulaire, activité essentielle à toutes les réactions chimiques
fournissant de l’énergie à l’organisme. Dans la respiration interne, les échanges
s’effectuent entre le sang et les cellules à l’intérieur du corps.
Bien que seuls les deux premiers phénomènes soient des fonctions exclusives du
système respiratoire, tous les quatre sont nécessaires à la réalisation des échanges
gazeux. Nous décrirons maintenant chacun de ces processus.
2.2.1 La mécanique de la respiration
La respiration, ou ventilation pulmonaire, est un
processus entièrement mécanique qui repose sur
des variations de volume survenant dans la
cavité thoracique. Au fil du cours, gardez toujours
à l’esprit la règle suivante :
Les variations de volume engendrent des
variations de pression, les variations de
pression provoquent l’écoulement des gaz, et
les gaz s’écoulent de manière à égaliser la
pression.
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Les gaz, comme les liquides, prennent la forme du récipient qui les contient.
Contrairement aux liquides, toutefois, ils remplissent toujours entièrement le récipient
qui les contient. Par conséquent, plus le volume est grand, plus les molécules de gaz
seront éloignées les unes des autres et plus la pression sera faible. Inversement,
plus le volume est faible, plus les molécules de gaz seront comprimées et plus la
pression sera forte. Voyons maintenant comment tout cela s’applique à l’inspiration,
pendant laquelle l’air entre dans les poumons, et à l’expiration, pendant laquelle l’air
sort des poumons.
2.2.2 L’inspiration
Lorsque les muscles respiratoires, soit le diaphragme et les muscles intercostaux
externes, se contractent, la cavité thoracique prend du volume. En se contractant, le
diaphragme convexe s’abaisse et s’aplatit. Par le fait même, la hauteur de la cavité
thoracique augmente. La contraction des muscles intercostaux externes élève la
cage thoracique et pousse le sternum vers l’avant, ce qui augmente le diamètre du
thorax tant en largeur qu’en profondeur . Comme ils adhèrent fermement aux parois
du thorax grâce à la plèvre, les poumons s’étirent pour s’adapter aux nouvelles
dimensions du thorax. Le volume intrapulmonaire augmente, et les gaz à l’intérieur
des poumons prennent de l’expansion pour combler l’espace agrandi. La diminution
subséquente de la pression intraalvéolaire crée un vide partiel (pression inférieure à
la pression atmosphérique) qui aspire de l’air dans les poumons . L’air continue de
s’écouler dans les poumons jusqu’à ce que la pression intraalvéolaire soit égale à la
pression atmosphérique. Cette séquence de phénomène est appelée inspiration.
2.2.3 L’expiration
L’expiration chez l’individu sain est un processus passif qui repose plus sur
l’élasticité des poumons que sur la contraction musculaire. A mesure que les
muscles inspiratoires se relâchent et retrouvent leur longueur initiale, la cage
thoracique s’abaisse et les poumons se rétractent. Par conséquent, le volume
thoracique et le volume intrapulmonaire diminuent . Lorsque le volume
intrapulmonaire diminue, les gaz à l’intérieur des poumons sont comprimés et la
pression intraalvéolaire s’élève au-dessus de la pression atmosphérique . Ce
phénomène force les gaz à s’écouler hors des poumons pour que la pression à
l’intérieur et à l’extérieur de ceux-ci soit la même. Dans des conditions normales,
l’expiration n’exige aucun effort, mais lorsque les conduits aériens sont rétrécis par
les spasmes des bronchioles (en cas d’asthme, par exemple) ou bloqués par du
mucus ou du liquide (en cas de bronchite chronique ou de pneumonie, par
exemple), l’expiration devient un processus actif, appelé expiration forcée. Les
muscles intercostaux internes entrent alors en action pour abaisser la cage
thoracique, et les muscles abdominaux se contractent et compriment les organes
abdominaux contre le diaphragme pour forcer l’air à sortir des poumons.
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La respiration externe permet l’échange de gaz entre les alvéoles et le sang
(échange gazeux pulmonaire), et la respiration interne, l’échange de gaz entre les
capillaires et les cellules des tissus. Il faut se rappeler que tous les échanges gazeux
suivent les lois de la diffusion, c’est-à-dire qu’ils se produisent toujours en direction
de la région de plus faible concentration de la substance qui diffuse.
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2.2.4 La respiration externe
Pendant la respiration externe, le
sang qui s’écoule dans la
circulation
pulmonaire
capte
l’oxygène par l’hémoglobine et
libère du gaz carbonique. Comme
les cellules de l’organisme
absorbent
continuellement
l’oxygène présent dans le sang, il
y a toujours plus d’oxygène dans
les alvéoles pulmonaires que
dans le sang. L’oxygène circule
donc de l’air des alvéoles jusqu’à
la membrane alvéolocapillaire
avant de passer dans le sang
moins oxygéné des capillaires
pulmonaires. Par ailleurs, les
cellules des tissus qui captent
l’oxygène du sang dans la
circulation systémique y libèrent
par la même occasion du gaz
carbonique.
Puisque
la
concentration de gaz carbonique
est nettement plus élevée dans
les capillaires pulmonaires que
dans l’air des alvéoles, le gaz
quitte le sang pour passer dans
les alvéoles, d’où il sera expulsé
par
les
poumons
pendant
l’expiration. Autrement dit, le sang
qui s’écoule des poumons dans
les veines pulmonaires est riche
en oxygène et pauvre en gaz
carbonique, et il est prêt à être
dirigé
vers
la
circulation
systémique.
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2.2.5 Le transport des gaz dans le sang
L’oxygène est transporté dans le sang de deux façons. La plus grande partie se lie
aux molécules d’hémoglobine à l’intérieur des globules rouges. Une très petite
quantité d’oxygène est véhiculée sous forme dissoute dans le plasma.
La plus grande partie du gaz carbonique est transportée, elle, non pas dans les
globules rouges, mais dans le plasma. Une quantité plus faible est transportée dans
les globules rouges fixée à l’hémoglobine.
2.2.6 La respiration interne
Le mécanisme de la respiration interne, qui permet l’échange de gaz entre le sang et
les cellules des tissus, est l’opposé du phénomène ayant lieu dans les poumons.
Pendant la respiration interne, le sang libère de l’oxygène et absorbe du gaz
carbonique. Le gaz carbonique diffusant des cellules des tissus entre dans le sang.
Au terme de ces échanges, le sang veineux dans la circulation systémique est
beaucoup plus pauvre en oxygène et riche en gaz carbonique que le sang qui sort
des poumons.
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2.3
La régulation de la respiration
La respiration n’est pas un acte
aussi simple qu’il y paraît. Nous
nous limiterons ici aux aspects les
plus fondamentaux de la mécanique
respiratoire. L’activité des muscles
respiratoires, du diaphragme et des
muscles intercostaux externes est
régie par les influx nerveux émis à
partir de l’encéphale par les nerfs
phréniques et les nerfs intercostaux.
Les centres nerveux qui régissent la
fréquence
et
l’amplitude
respiratoires sont situés dans le
bulbe rachidien et le pont (figure
48). Le bulbe rachidien, qui établit le
rythme respiratoire de base, contient
un centre inspiratoire autostimulé
ainsi
que
d’autres
centres
respiratoires. Les centres du pont
semblent adoucir les transitions de
l’inspiration et de l’expiration régies
par le bulbe rachidien. L’influx
circulant entre les centres du pont et
ceux du bulbe rachidien produisent
de 12 à 15 respirations par minute. Il
s’agit de la fréquence respiratoire
normale (eupnée)
De plus, les bronchioles et les alvéoles pulmonaires contiennent des
mécanorécepteurs qui s’activent et déclenchent un réflexe protecteur s’il y a
distension excessive et dangereuse des poumons. Lorsque les poumons sont trop
distendus, les mécanorécepteurs émettent des influx vers le bulbe rachidien par
l’intermédiaire des nerfs vagues ; peu de temps après, l’inspiration prend fin et
l’expiration a lieu. Pendant l’exercice physique, la respiration est plus profonde et
plus vigoureuse, car les centres nerveux de l’encéphale émettent plus d’influx vers
les muscles respiratoires. Dans cette forme de respiration, appelée hyperpnée, la
fréquence respiratoire n’augmente pas de façon marquée. Après un exercice
vigoureux, l’expiration devient active ; les muscles abdominaux et tous les muscles
aptes à abaisser la cage thoracique sont mis à contribution pour la faciliter.
Si les centres respiratoires du bulbe rachidien sont complètement inactivés (en cas
de surdose de somnifères, de morphine ou d’alcool, par exemple), la respiration
cesse complètement et la mort survient.
21
Il existe d’autres facteurs qui peuvent influencer la fréquence et l’amplitude
respiratoires, comme les facteurs physiques (toux, exercice…), la régulation
volontaire, les facteurs émotionnels (peur…), les facteurs chimiques (concentration
de gaz carbonique dans le sang.
22
3 LES PATHOLOGIES RESPIRATOIRES CHEZ
L'HOMME
Les pathologies respiratoires ou pneumopathies regroupent des affections très
différentes, d'évolution aiguë ou chronique.
Des centaines de millions de personnes souffrent chaque jour de maladies
respiratoires chroniques. Selon les estimations de l'OMS (2004), 235 millions de
personnes sont asthmatiques.
64 millions ont une bronchopneumopathie chronique
obstructive (BPCO), tandis que des millions d'autres souffrent de rhinite allergique et
d'autres maladies respiratoires chroniques qui ne sont souvent pas
diagnostiquées.En France, les maladies respiratoires sont responsables de 37'000
décès chaque année où 7 personnes sur 100 souffrent de maladies respiratoires.
Les bronchites aiguës sont les plus fréquemment observées (54%), suivies de
l'asthme (21%). Des bronchites chroniques (8%) et de l’emphysème (0,5%).
Mortalité causée par le tabagisme
http://www.bag.admin.ch/themen/drogen/00041/00611/01741/index.html?lang=fr
En Suisse, le tabagisme est responsable chaque année du décès prématuré de plus de
9'000 personnes. Ceci représente environ 25 décès prématurés par jour. Les maladies
cardio-vasculaires provoquées par le tabagisme sont responsables de 41% de ces décès. Le
cancer du poumon suit avec 27% des décès, alors que les autres cancers et les maladies
des voies respiratoires y contribuent à raison de 18% et 14%.
Les risques sanitaires liés à la consommation de tabac peuvent être décrits comme suit :
La moitié des fumeurs réguliers meurt prématurément, et parmi eux 50 % également, avant
d’avoir atteint 70 ans.
Le cancer du poumon est considéré comme la maladie type du fumeur ; En 2007, il était en
cause dans 27 % des décès. Les autres formes de cancer interviennent dans 14 % des cas
mortels dus à la consommation de tabac, alors que 41 % des victimes du tabagisme perdent
la vie suite à une maladie cardio-vasculaire et 18 %, suite à une maladie des voies
respiratoires.
En Suisse, le tabagisme cause près de 9000 décès par an. En 2007, 6427 hommes et 2774
femmes sont décédés des suites de la consommation de tabac. Ce chiffre est plus de deux
fois supérieur au total de décès dus à un accident de la circulation (384 pour 2007), à la
consommation illégale de drogues (193 pour 2007), au sida (76 pour 2007), à un meurtre
(245 pour 2007) et à un suicide (1360 pour 2007).
Le nombre annuel de cas mortels dus au tabagisme à l’échelle mondiale s’élève
actuellement à 5 millions. En se basant sur l’évolution actuelle de la consommation, l’OMS
prévoit une mortalité de 10 millions de personnes en 2020. Un tel chiffre signifierait que le
tabagisme est devenu le premier facteur de mortalité, avant toute autre maladie (paludisme
et sida compris) et qu’il est à l’origine d’un décès sur six. A juste titre, l’OMS considère le
tabac comme un cas particulier : la cigarette est « le seul produit de consommation courante
qui, utilisé dans le but pour lequel il a été produit, tue son consommateur ».
Les causes des pathologies respiratoires sont multiples et souvent liées :
1. les pathologies infectieuses occasionnées par des virus ou des bactéries sont
favorisées par la pollution de l'air, les conditions de logement, les immunodéfi
ciences (SIDA et SNIDA), la malnutrition voire une mauvaise hygiène.
2. la qualité de l'air peut être à l'origine d'allergies (asthme, rhume des foins).
23
3. les cancers sont favorisés par certains comportements (tabagisme) et un envi
ronnement pollué (habitations enfumées des pays pauvres).
4. certaines pathologies découlent de dispositions génétiques (mucoviscidose).
3.1
L'asthme
L'asthme est une affection pulmonaire chronique qui se caractérise par une difficulté
à respirer.
Les voies aériennes des personnes asthmatiques sont hypersensibles ou
hyperréactives. Elles réagissent en se rétrécissant ou en s'obstruant lorsqu'elles sont
irritées, ce qui entrave la circulation de l'air.
Il existe deux grands facteurs susceptibles de déclencher une crise d'asthme :
1. Les déclencheurs irritent les voies aériennes et entraînent une
bronchoconstriction. Ils ne causent pas d'inflammation. Les symptômes et la
bronchoconstriction causés par les déclencheurs ont tendance à être immédiats, de
courte durée, et rapidement réversibles. Les déclencheurs courants de la
bronchoconstriction comprennent les stimulis quotidiens tels que : l'air froid, la
poussière, les odeurs fortes, les perturbations émotionnelles, la fumée….
24
2. Les inducteurs provoquent à la fois une inflammation et une hyperréactivité
bronchique et, par conséquent, ils sont reconnus comme les causes de l'asthme. Ils
entraînent des symptômes qui peuvent durer longtemps, qui apparaissent plus
tardivement et qui ne sont pas aussi facilement réversibles que les symptômes
provoqués par les déclencheurs. Les inducteurs les plus courants sont les allergènes
: les pollens, les phanères animaux, les spores des champignons, les moisissures,
les
acariens
de
la
poussière
domestique…..
Symptômes
Les crises d'asthme sont de gravité variable, allant d'un simple essoufflement jusqu'à
une insuffisance respiratoire importante. Les symptômes essentiels sont un
essoufflement, des sifflements respiratoires, parfois une toux et une sensation de
serrement
thoracique.
Pendant une crise d'asthme, la respiration du malade devient de plus en plus difficile,
provoquant des sueurs, un état de grande anxiété. Une cyanose peut apparaître
(coloration bleu - violet des doigts et des lèvres), témoignant de la baisse de la
quantité d'oxygène dans le sang.
Traitement
:
Il n'y a pas véritablement de traitement curatif de l'asthme, mais un traitement de
fond adapté à chaque patient. Le médecin prescrira des anti-inflammatoires associés
à des bronchodilatateurs sous forme d'aérosols. Les anti-inflammatoires préviennent
et réduisent l'inflammation, le gonflement des voies aériennes et la production de
mucus. Ils préviennent les symptômes tels que la toux, la respiration sifflante et
l'essoufflement. Les bronchodilatateurs sont des médicaments de secours, par
conséquent, ils ne doivent être utilisés qu'au besoin. Ils entraînent une relaxation de
la musculature autour des voies aériennes.
3.2
La mucoviscidose
La mucoviscidose ou fibrose kystique est une maladie génétique, héréditaire et donc
non transmissible. C'est la maladie génétique la plus fréquente en Europe. Dans la
race blanche, on considère qu'environ un individu sur 22 est porteur du gène. Pour
un couple porteur du gène de la mucoviscidose la probabilité d'avoir un enfant atteint
à chaque conception est de 1 sur 4. Chez les blancs, l'anomalie touche 1 enfant sur
2000 environ. Dans les autres races la maladie est très rare. Cette maladie est donc
présente dès la conception, en revanche elle peut se manifester plus ou moins
tardivement après la naissance.
Elle est caractérisée par une tendance aux infections pulmonaires chroniques et par
la non - absorption des graisses et d'autres éléments nutritifs.
Cette maladie est due à la présence d'un gène défectueux (le gène CFTR).
Certaines glandes ne fonctionnent pas correctement. Les glandes de la muqueuse
bronchique produisent un mucus épais en quantité excessive, qui ne s'évacue pas.
Les cils qui tapissent l'épithélium bronchique sont alors paralysés par ce mucus trop
épais dans lequel les bactéries vont pouvoir se développer en provoquant des
infections. Ces dernières vont endommager progressivement l'épithélium. Les
25
bronches se bouchent, les sécrétions épaisses empêchant l'air de pénétrer
normalement dans les poumons.
Symptômes
Une toux chronique et sèche, une respiration sifflante, des glaires difficiles à
évacuer,
une
insuffisance
respiratoire
chronique.
Autres troubles graves, le pancréas ne produit pas les enzymes qui interviennent
dans la dégradation des graisses et dans leur absorption par l'intestin, ce qui
entraîne des douleurs abdominales, une croissance et une prise de poids
insuffisantes, des difficultés de transit et de digestion.
Traitement
:
Le traitement est long, à vie, et n'est pour l'instant que symptomatique. La prise en
charge respiratoire repose essentiellement sur la kinésithérapie respiratoire
quotidienne (gymnastique et rééducation respiratoire) et le traitement anti-infectieux
grâce à l'utilisation d'antibiotiques. La prise en charge digestive repose sur l'utilisation
d'extraits pancréatiques hautement concentrés en lipase.
La greffe pulmonaire peut apparaître comme la chirurgie de l'ultime recours, c'est un
grand espoir pour certains enfants ou adolescents. Les avancées de la recherche
génétique avec les connaissances de plus en plus précises des troubles laissent
espérer un traitement absolu. Des essais de thérapie génique in vitro et chez
l'homme, sont actuellement en cours.
3.3
La tuberculose
Un tiers de la population mondiale est atteint de tuberculose. Chaque année, 2 à 3
millions de personnes meurent de cette maladie incurable. Environ 8 millions de
personnes la contractent chaque année. En l'absence de traitement, près de la
moitié des personnes atteintes meurent dans les 2 à 5 ans. 79 % des personnes
souffrant de tuberculose à travers le monde n'ont pas accès aux traitements.
La tuberculose est une infection bactérienne pouvant toucher de nombreux organes.
Elle est en recrudescence depuis une quinzaine d'années (environ 10 millions de
nouveaux
cas
par
an
dans
le
monde).
L'homme est le seul réservoir du germe et représente le principal agent de
transmission de la bactérie. La tuberculose est une maladie infectieuse causée par le
bacille de Koch appelé aussi Mycobacterium tuberculosis. Cette maladie se transmet
par voies aériennes, par expositions aux bacilles présents dans la salive et les
expectorations pulmonaires des personnes infectées. Lorsqu'une personne infectée
tousse ou éternue, de minuscules gouttelettes contenant les germes sont projetées
dans l'air et peuvent être inhalées par toute personne se trouvant à proximité. Après
avoir été inhalés par le nez et la bouche, les germes atteignent la trachée et les
bronches qui pénètrent dans les poumons. A partir des poumons, les germes
peuvent être disséminés par la circulation sanguine vers d'autres régions de
l'organisme (localisations osseuses, articulaires, rénales ou cérébrales).
Symptômes
:
Une perte de poids, une perte d'énergie, une diminution de l'appétit, de la fièvre et
une toux grasse.
26
Des tests médicaux, la radiographie pulmonaire et l'examen des expectorations
permettent de déterminer si une personne a été exposée aux germes ou si elle est
atteinte de la maladie.
La maladie peut évoluer en plusieurs phases :
La primo-infection tuberculeuse : elle correspond au premier contact de l'organisme
avec la bactérie. La contamination se fait par voie aérienne (inhalation de microgouttelettes contenant les bactéries présentes dans les sécrétions respiratoires des
patients infectés) entraînant des lésions pulmonaires (on parle de chancre
pulmonaire). La multiplication de la bactérie entraîne une réponse immunitaire
(défense de l'organisme destinée à empêcher le développement des bactéries et à
favoriser leur destruction). Dans 9 cas sur 10, la primo-infection tuberculeuse évolue
spontanément vers la guérison définitive ;
La tuberculose maladie : certaines maladies favorisent sa survenue (diabète,
alcoolisme, dénutrition...) après une primo-infection tuberculeuse. La bactérie peut
alors atteindre de nombreux organes (poumon, rein, os, cerveau).Les signes
cliniques
observés
varient
en
fonction
de
l'organe
atteint :
Atteinte pulmonaire : accélération du rythme respiratoire, toux, possibilité d'atteinte
de
la
plèvre
qui
entoure
2
poumons ;
Atteinte neurologiques et méningées : maux de tête, troubles psychiques.
La méningite tuberculeuse se voit surtout chez l'enfant et l'adulte ;
Atteintes abdominales : douleurs abdominales, diarrhée, épanchement liquidien dans
l'abdomen ;
Atteintes cardiaques ;
Atteintes urinaires ;
Atteintes osseuses : touchant surtout la hanche et le genou.
La tuberculose représente un problème majeur de santé publique dans les pays
pauvres
(Asie,
Amérique
du
Sud,
Afrique).
Les facteurs de risque de la maladie sont bien identifiés : alcoolisme, dénutrition,
déficit immunitaire lié à une maladie (infection à VIH, cancers) ou à un traitement
(chimiothérapie). La maladie survient tout particulièrement dans les milieux sociaux
défavorisés (sans-logis, toxicomanes, détenus).
La prévention de la tuberculose repose sur la vaccination par le BCG L'efficacité de
ce vaccin n'est pas totale.
Traitement
Il est possible de traiter très efficacement la tuberculose en ayant recours à une
association de 4 médicaments. Cela représente une dizaine de comprimés à prendre
quotidiennement le matin à jeun et à distance de tout repas. Il est très important de
suivre de façon précise les instructions de traitement. Beaucoup de malades
abandonnent leur traitement dès qu'ils se sentent mieux, pensant être guéris. Or, les
personnes qui ne suivent pas correctement leur traitement risquent de développer
une tuberculose multirésistante, bien plus difficile à traiter.
Dans la seconde moitié du 20ème siècle, la tuberculose devient si rare dans les pays
industrialisés que l'opinion publique et les gouvernements cessent de la considérer
comme une menace. Dans les années 80, la maladie resurgit dans les pays riches,
27
dans des hôpitaux et des prisons. Aux Etats-Unis, le nombre de personnes atteintes
augmente de 20% entre 1985 et 1992.Cette nouvelle forme de maladie est
particulièrement dangereuse : elle est insensible aux médicaments généralement
disponibles et peu chers. C'est la tuberculose multirésistante. Cette résurgence est
due à plusieurs facteurs : l'épidémie de Sida, en premier lieu, mais aussi la
négligence des gouvernements, qui aboutit à l'affaiblissement des infrastructures de
santé publiques, et l'immigration accrue en provenance de pays gravement affectés.
Dans les pays riches, cette forme de tuberculose touche en priorité les personnes en
situation d'exclusion et de grande précarité: sans-abri, habitants des bidonvilles,
communautés
étrangères…..
Le traitement de cette forme de tuberculose est très cher, complexe et très long,
donc inaccessible pour des pays aux ressources limitées. Il repose sur des
médicaments spécifiques qui ne sont généralement pas disponibles dans les pays
pauvres et qui doivent être administrés pendant une très longue période, pouvant
aller jusqu'à deux ans.
3.4
Le cancer
Les études statistiques montrent qu'en France le cancer des poumons est au 2 ème
rang des cancers chez l'homme et au 5ème rang des cancers chez la femme. On
estime qu'il y a 30 000 nouveaux cas par an.
La médecine n'explique pas encore bien pourquoi une personne développe un
cancer des poumons et une autre pas. Ce qui est sûr c'est que le cancer n'est pas
contagieux; on n'attrape jamais un cancer au contact d'un malade.
Les travaux scientifiques ont montré que certains facteurs augmentent les risques de
développer cette maladie.
Le tabac est responsable de plus de 90 % des cancers des poumons et autant de
décès. La fumée de cigarette contient plus de 4 000 produits chimiques différents
(nicotine, monoxyde de carbone, toluène, benzène….), dont beaucoup sont des
composants reconnus pour causer le cancer. De plus les effets du tabagisme passif
sur la santé des non fumeurs sont de mieux en mieux connus et prouvés. Ainsi, le
risque de cancer du poumon chez un non fumeur exposé continuellement à la fumée
des autres est augmenté de 26 %, comme par exemple chez un couple dont l'un des
conjoints
est
non
fumeur.
Le tabac est responsable d'autres cancers, comme le cancer de la bouche, du
pharynx et du larynx, de l'œsophage, du pancréas, des reins et de la vessie.
Des facteurs environnementaux comme la pollution atmosphérique, des facteurs de
risque professionnels peuvent être impliqués.
Les travailleurs exposés à des substances cancérigènes telles que l'amiante
présentent un risque de cancer du poumon, risque encore aggravé s'ils sont
fumeurs.
Le cancer du poumon apparaît le plus souvent entre 45 et 70 ans, chez des
personnes ayant une longue histoire de tabagisme. Les symptômes du cancer des
28
poumons sont les suivants : toux rebelle, douleur thoracique persistante,
essoufflement, infections bronchiques répétées, crachement de sang (même
minime), gonflement permanent du cou et de la face. Cette maladie peut aussi se
manifester par des signes généraux : fatigue, amaigrissement, fièvre prolongée,
maux de tête, troubles nerveux, gonflement progressif de l'extrémité des doigts…
La chirurgie peut traiter le cancer du poumon. Elle est utilisée dans les premiers
stades de la maladie. La radiothérapie peut également être utilisée avec la
chimiothérapie et parfois avec la chirurgie pour soulager la douleur.
3.5
La bronchite
C'est une inflammation aiguë ou chronique des bronches.
La bronchite aiguë fait souvent suite à un rhume ou à une grippe, mais aussi à une
varicelle, une rougeole. C'est une maladie le plus souvent virale. Une fièvre peut en
être le seul signe pendant un jour ou deux. Puis survient une toux intense, sèche et
des sifflements à l'auscultation des poumons.
La maladie dure environ dix jours, mais parfois plus. Elle peut avoir des
conséquences graves chez les personnes âgées.
La bronchite chronique est souvent le résultat d'infections répétées de la portion
supérieure des voies respiratoires. Elle peut survenir à la suite d'une grippe, être la
conséquence d'une consommation excessive de tabac (il stimule la production de
mucus par les bronches et en épaissit la paroi provoquant un rétrécissement des
voies aériennes) ou des méfaits de la pollution atmosphérique.
Elle se caractérise par un rétrécissement et une inflammation chronique des
bronches, avec une production d'une quantité anormalement importante de mucus.
L'expectoration persiste pratiquement tous les jours, pendant au moins trois mois et
cela au moins deux années de suite.
Les facteurs favorisants cette maladie sont : le tabagisme (il entretient l'inflammation
bronchique, altère les cellules respiratoires ciliées….), l'exposition professionnelle
(particules minérales, par exemple chez les mineurs….), la pollution atmosphérique
(climat froid, humidité, brouillard, vapeurs sulfureuses, nitreuses….).
3.6
L'emphysème pulmonaire
L'emphysème est une maladie très fréquente chez les sujets de plus de 50 ans.
C'est une maladie des alvéoles pulmonaires, définie par l'augmentation de leur
volume 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. Les
alvéoles pulmonaires sont des sacs membraneux minuscules, rassemblés en grains
29
de raisin, entourés de capillaires sanguins, grâce auxquels l'air inspiré et le sang
échangent normalement l'oxygène et le gaz carbonique. Dans l'emphysème, les
alvéoles se gonflent, épaississent, perdent leur souplesse, se dilatent et deviennent
incapables de remplir correctement leur mission. Au fil des années les alvéoles se
regroupent pour former des sacs plus larges et moins nombreux, dont la surface
globale est plus faible, avec comme conséquence une diminution des échanges
gazeux. Les poumons deviennent de moins en moins élastiques, ce qui réduit
d'autant leur efficacité.
On trouve parfois à l'origine de cette maladie une affection respiratoire chronique,
comme l'asthme, la bronchite chronique ou une sclérose pulmonaire tuberculeuse
mais il existe des cas, où l'emphysème apparaît d'emblée, sans maladie
préexistante, surtout chez les personnes âgées.
La fumée du tabac est presque toujours la cause de l'emphysème. La pollution
atmosphérique est parfois un facteur favorisant. Elles entraîneraient l'emphysème en
provoquant la libération de substances qui abîment la paroi des alvéoles.
Symptômes
La gêne respiratoire d'effort qui s'aggrave progressivement est le seul symptôme de
cette maladie. La pâleur et la fatigue sont aussi associées à la gêne respiratoire.
L'emphysémateux a un thorax globuleux, dont toutes les dimensions sont
augmentées. L'amplitude des mouvements respiratoires est faible. L'expiration est
gênée, prolongée, pénible. La respiration est bruyante, sifflante. Le sujet ne peut
vider ses poumons. Les examens radiologiques montrent une immobilité du
diaphragme.
L'évolution de la maladie est très lente. Des poussées infectieuses bronchiques ou
pulmonaires surviennent chaque hiver, provoquant une toux pénible, et leur
répétition retentit à la longue sur le cœur, conduisant à l'insuffisance cardiaque. Le
malade s'essouffle pour des efforts de plus en plus faibles et il est souvent obligé de
réduire son activité.
Traitement
30
L'emphysème pulmonaire est incurable car le tissu pulmonaire détruit ne peut être
remplacé. Le traitement cherche uniquement à contrôler l'évolution de cette maladie.
Le patient doit absolument arrêter de fumer. On utilise des médicaments pour
dégager les bronches obstruées par les sécrétions, la gymnastique respiratoire, peut,
aussi être utile. Si les lésions pulmonaires sont localisées, une intervention
chirurgicale s'avère parfois nécessaire, mais ces cas sont rares.
Respiration : synthèse et exercices
1. Décrire les échanges gazeux (= qui concernent les gaz) à travers les membranes.
31
2. Comparer les stratégies évolutives pour l'optimisation de la diffusion gazeuse =
discutez de l'évolution de la respiration dans le monde animal. Comment respirent
les végétaux ?
3. Quelle partie du système cardiovasculaires des vertébrés maximise la surface
d'échange? A quoi sert le coeur dans ce système?
4. Selon quel principe s'échangent les gaz dans le système respiratoire.
5. Citez une maladie pouvant toucher les poumons.
6. Mettez dans l'ordre : bronchioles, nez, trachée, alvéoles, bronches.
7. Donnez les rôles du nez dans la respiration.
8. Dans le sang quel est le capteur final de l'oxygène et du gaz carbonique ?
9. Pourquoi les Indiens des Andes ont-il un sang plus visqueux?
10. Comment respirent les tritons ?
11. Recherchez une maladie respiratoire et développez pour la présenter devant la
classe.
12. http://www.mclef.net/pageweb/resp_anat.htm
32
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