physiologierespiratoire
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ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE PLAN 1. Anatomie – – – – – – Les voies aériennes supérieures Trachée et bronches La cage thoracique Poumons Bronchioles et alvéoles Plèvre 2. Physiologie – – – – Protection des voies aériennes Mécanique ventilatoire Echanges gazeux dans les poumons Circulation pulmonaire Les voies aériennes supérieures Le larynx Avant Droite Vue postérieure du larynx Vue supérieure du larynx Trachée et bronches Epiglotte Cartilage thyroïde Larynx Cartilages Carène Trachée Bronche souche gauche Bronche souche droite Pourquoi les fausses routes vont-elles le plus souvent à droite La cage thoracique 12 paires de côtes Arc postérieur Manubrium sternal Arc latéral Arc antérieur = cartilagineux Sternum Appendice xiphoïde La cage thoracique Les poumons 3 lobes à droite 2 lobes à gauche Lobe supérieur Lobe supérieur Lobe moyen Lobe inférieur Lobe inférieur Vascularisation pulmonaire Tronc de l’artère pulmonaire Artères pulmonaires droites et gauches Artères pulmonaires segmentaires Oxygénation Sang artériel Sang veineux Ventricule droit 4 veines pulmonaires Oreillette gauche Alvéoles et bronchioles Bronchioles : paroi musculaire lisse, pas de cartilages Alvéoles : petits sacs recouverts de capillaires Lieu de l’oxygénation du sang Interface sang-air Echanges gazeux entre le sang et l’air La plèvre • Séreuse entourant les poumons et se réfléchissant sur la paroi thoracique – Les deux feuillets de la plèvre (feuillet viscéral et feuillet pariétal) délimitent un espace normalement virtuel : l’espace pleural – Pneumothorax : présence d’air dans l’espace pleural – Hémothorax : sang dans la cavité pleurale – Pleurésie : épanchement inflammatoire (pus) dans la cavité pleurale ème 2 PARTIE : PHYSIOLOGIE Protection des voies aériennes • Carrefour aéro-digestif : cf • L’air inspiré est réchauffé et humidifié par son passage dans le nez • Les impuretés sont retenues par le mucus tapissant les cavités nasales, le pharynx, la trachée et les bronches • Le mucus sécrété dans la trachée et les bronches est remonté par l’ascenseur mucociliaire puis dégluti La toux • Réflexe déclenché notamment par une irritation de la muqueuse trachéale ou bronchique – Fermeture de la glotte – Augmentation de la pression intra-thoracique par contraction de certains muscles respiratoires – Puis relâchement brutal de l’obstruction • Permet de rejeter les corps étrangers (fausse route…) Mécanique ventilatoire • L’air rentre et sort de la cage thoracique grâce à la différence de pression entre la cage thoracique et la pression atmosphérique – Inspiration : P alvéoles < P atm – Expiration : P alvéoles > P atm • La plèvre permet de transmettre les variations de volume et donc de pression au poumon Mécanique ventilatoire • Inspiration : aplatissement du diaphragme, soulèvement de la cage thoracique (scalènes), éventuellement muscles intercostaux (inspi forcée) • Expiration : rétrécissement de la cage thoracique passif, éventuellement contraction des abdominaux qui poussent le diaphragme vers le haut Mécanique ventilatoire • Volumes pulmonaires : – Mesurés au cours d’une épreuve fonctionnelle respiratoire – Volume courant : volume d’air mobilisé au cours d’une inspiration normale. ≈ 0,5 L – Capacité vitale : volume d’air mobilisé au cours d’une expiration forcée qui suit une inspiration forcée. ≈ 5 L – Volume de l’espace mort : volume d’air inspiré ne parvenant pas aux alvéoles (reste dans les voies aériennes) Mécanique ventilatoire • Les mouvements respiratoires sont automatiques (involontaires), sous contrôle de récepteurs – Les centres respiratoires du système nerveux central sont sensibles au pH sanguin, à la concentration d’O2 et de CO2 dans le sang et le liquide céphalo-rachidien – Les récepteurs vasculaires (carotide, aorte) sont sensibles à la concentration sanguine en 02 – Montée du CO2 ou diminution du pH : augmentation des mouvements respiratoires (fréquence, volume courant) Mécanique ventilatoire • Une augmentation de la fréquence respiratoire aboutit à une augmentation de l’espace mort – Ex : respiration douloureuse, superficielle après une fracture de côte – Le volume d’air disponible au niveau alvéolaire pour les échanges gazeux est diminuée Mécanique ventilatoire • Beaucoup de pathologies neurologiques et musculaires se compliquent d’insuffisance respiratoire ou de fausses routes – Lésions de la moelle épinière cervicale haute – Lésions du tronc cérébral – Myopathies – Myasthénie… Echanges gazeux • Les poumons permettent d’oxygéner le sang veineux et d’en retirer le CO2, grâce à des échanges gazeux entre le sang et l’air contenu dans les alvéoles pulmonaires • Les échanges se font par diffusion des gaz au travers de la membrane alvéolo-capillaire – La différence de pression d’un gaz entre le sang et l’air alvéolaire conditionne la vitesse de diffusion Echanges gazeux : l’O2 • L’oxygène se fixe sur l’hémoglobine des globules rouges, via le fer qu’elle contient – La saturation en oxygène (SpO2), mesurable au doigt, est le pourcentage d’hémoglobine liée à de l’oxygène • N > 95 % – La PaO2, mesurée sur les gaz du sang, est la quantité de gaz dissoute dans le plasma. C’est un reflet direct de la quantité totale d’O2 dans le sang • N : 80 à 110 mmHg Echanges gazeux : l’O2 • La quantité d’O2 se fixant sur l’Hb dépend de : – La Fraction inspirée d’O2 (FiO2) : 21% en air ambiant – La qualité de la membrane alvéolo-capillaire – La pression dans les alvéoles • Donc si la SpO2 baisse : le plus simple est d’augmenter la FiO2 ! Echanges gazeux : le CO2 • Le gaz carbonique (CO2) est dissout dans le plasma, combiné à d’autres molécules, ou fixé à l’hémoglobine – Le pH sanguin, mesuré sur les gaz du sang, baisse si le CO2 augmente. En cas d’augmentation chronique du CO2, le pH revient à la normale. N = 7,40 – La PaCO2 (N = 40 mmHg) et les bicarbonates (N=20 mmol/L), mesurés sur les gaz du sang, sont les reflets de la quantité totale de CO2 Echanges gazeux : le CO2 • Le CO2 diffuse très facilement au travers de la membrane alvéolo-capillaire – La concentration de CO2 dans l’air ambiant est par ailleurs très faible Echanges gazeux • Pourquoi ne faut-il pas administrer trop d’oxygène à un patient atteint d’insuffisance respiratoire chronique ? – En gros : chez ces patients, la saturation en oxygène est habituellement basse (90-94%) et la PaCO2 élevée (>45 mmHg). Les récepteurs cérébraux y sont habitués – En cas d’augmentation de la SpO2, les centres respiratoires vont demander aux muscles respiratoires de moins respirer, ce qui va faire monter la PaCO2 risque de coma Circulation pulmonaire • Le poumon est le seul organe à recevoir l’intégralité du débit cardiaque – Petite circulation : ventricule droit artères pulmonaires capillaires pulmonaires veines pulmonaires oreillette gauche • La perfusion et la ventilation doivent être adaptées pour optimiser les échanges – Zones bien perfusées mais mal ventilées : diminution de la ventilation, bronches bouchées par du pus… – Zones bien ventilées mais mal perfusées : embolie pulmonaire Importance de l’adéquation ventilation/perfusion : l’embolie pulmonaire • Un caillot de sang se forme dans une veine des membres inférieurs puis se détache • Il progresse jusqu’au cœur, puis vas se bloquer dans une branche de l’artère pulmonaire – Donc la zone reste ventilée mais n’est plus perfusée • Cela entraîne une diminution de la PaO2 et de la SpO2 qui n’est que mal corrigée par l’oxygène
