demarche de resolution de problemes

CHAPITRE XI – L’APPAREIL RESPIRATOIRE
L’appareil ou système respiratoire permet à l’organisme
d’effectuer des échanges gazeux avec l’environnement ; c’est la
respiration1. Cette fonction d’échange est réalisée par les
poumons, échangeant avec le sang deux éléments chimiques.
L’un est l’indispensable comburant2 de nos cellules, l’oxygène
(O2) ; tandis que l’autre est le résidu de la respiration cellulaire1,
le dioxyde de carbone (CO2). Les voies respiratoires sont
séparées en :
− les voies aériennes supérieures : nez, sinus et pharynx,
− les voies aériennes inférieures : larynx, trachées, bronches,
− les poumons.
1. LES VOIES AERIENNES SUPERIEURES
A. LE NEZ
Le nez, dont nous avons étudié la structure osseuse, délimite en interne les fosses
nasales. De la forme d’une pyramide, elles sont séparées dans l’axe médian par la
cloison nasale. Dans cet espace, on trouve les cornets inférieurs, moyens et supérieurs
et des orifices. Ces orifices appartiennent d’une part aux sinus, aux canaux lacrymonasaux. Les sinus sont nombreux et par paire : frontaux, maxillaires, ethmoïdaux et
sphénoïdaux. Ces espaces vides de la boîte
crânienne permettent d’en alléger le poids
et servent aussi de caisse de résonance
pour la voix. Les fonctions de nez
sont principalement
le
réchauffement,
l’épuration et l’humidification de l’air. Les
fosses
nasales
sont
tapissées
d’une
muqueuse richement vascularisée, d’un
épithélium cilié et sécrétant un mucus.
1
Ne pas confondre respiration pulmonaire et respiration cellulaire.
Un comburant est un corps chimique qui a pour propriété de permettre la combustion (ici la respiration
cellulaire) d’un combustible (dans notre cas, le glucose principalement).
2
1
B. LE PHARYNX
Déjà évoqué dans l’appareil digestif, ce tube qui s’étend de la base du crâne jusqu’à
l’œsophage présente une double fonctionnalité : respiratoire et digestive. On y
distingue le nasopharynx, l’oropharynx et le laryngopharynx (voir en page 3 du chapitre
X). C’est l’épiglotte qui sert de système d’aiguillage au milieu de ce carrefour. Pour
rappel, lors de la déglutition, le larynx se ferme grâce à l’épiglotte.
A la limite supérieure du nasopharynx se trouvent les amygdales pharyngées et à sa
limite inférieure, les amygdales palatines. Les amygdales sont constituées de tissu
lymphoïde et assurent la défense de l’organisme. Les trompes d’Eustache trouvent leur
orifice dans cette partie supérieure du pharynx. L’oropharynx a été étudié dans la
partie digestive de ce cours. Le laryngopharynx est cette limite entre le système
digestif (œsophage) et respiratoire (trachée).
2. LES VOIES AERIENNES INFERIEURES
A. LE LARYNX
Le larynx a une double fonction : il régule la
respiration et il est l’organe de la voix. Il est formé
de cartilages dont le plus gros est le cartilage
thyroïdien (la pomme d’Adam). L’air y est encore
humidifié et réchauffé. On y trouve aussi les cordes
vocales constituées de deux paires de replis
horizontaux. Leur vibration par le flux aérien produit
la voix, les cordes vocales permettent aussi le réflexe
de toux. L’espace libre compris entre les cordes
s’appelle la glotte.
RESPIRATION
PHONATION
2
B. LA TRACHEE
Elle commence sous le cartilage cricoïde, c’est un tuyau fait de muscles lisses. Une
alternance de cartilages et de tissu conjonctif élastique forment sa structure. Les
cartilages maintiennent l’ouverture (surtout lors de l’expiration) tandis que le tissu
conjonctif élastique assure l’élasticité. Cette élasticité est essentielle dans la longueur
de la trachée lors de l’inspiration et de la déglutition. L’ensemble est recouvert d’un
épithélium cilié vibratile et de cellules muqueuses. La trachée termine en se divisant
au niveau de sa carène pour former les bronches.
C. LES BRONCHES
On parle d’arbre bronchique et c’est le cas bien qu’il soit à l’envers. Les bronches3
vont se diviser pour aboutir aux bronchioles. Nous disposons donc de deux bronches
souches. Elles se divisent ensuite :
− à
droite,
en
trois
bronches
lobaires
(le poumon droit dispose de 3 lobes),
− à gauche, en deux bronches lobaires.
Chacune
d’elles
va
se
diviser
en
bronches
segmentaires qui se ramifieront à leur tour et de plus
en plus. La plus petite des ramifications de l’arbre
bronchique, c’est la bronchiole dont le diamètre est
inférieur à un millimètre. Au fur et à mesure de la
descente, les ramifications (on en compte en moyenne 23)
perdent leur structure cartilagineuse et augmentent leur
capital de fibres musculaires lisses. Chacune de ces
plus petites bronchioles aboutit directement dans une
alvéole pulmonaire.
3. LES POUMONS
L’ensemble des alvéoles pulmonaires constitue nos poumons et c’est en leur sein que se
font les échanges gazeux. Nous disposons de deux poumons dans la cage thoracique.
Formés par les côtes, notre cage thoracique est limitée en bas le diaphragme. Entre le
poumon gauche et le poumon droit se trouve le cœur. La base du poumon, triangulaire,
3
Notez la quasi-homophonie des deux termes !
3
pose sur le diaphragme ; son sommet monte
jusqu’à la clavicule et se nomme l’apex. Nous
disposons de cinq lobes répartis de chaque côté
en tenant compte de la présence du cœur.
La
plèvre,
également
« respiratoire »
du
péritoine, emballe ces alvéoles donnant cette
forme caractéristique des poumons. Elle se
compose en réalité de deux feuillets, l’un sur la
cage et l’autre sur les poumons.
Les alvéoles sont les « organes » chargés de
l’échange gazeux entre l’air respiré et le sang. Cette structure très fragile est protégée par
le surfactant, substance particulière assurant à la fois l’élasticité et la solidité des alvéoles.
Cette partie est richement irriguée par la petite circulation.
L’air, chargé en oxygène, entre dans les poumons par inspiration et en ressort, chargé de
dioxyde de carbone, à l’expiration. Les poumons, à l’inverse des bronches, ne disposent
pas de motricité mais suivent les mouvements d’ampliation de la cage thoracique. Ces
mouvements sont déterminés par la mobilisation des côtes et du diaphragme. Comme la
figure ci-dessus le montre, le diaphragme est un muscle plat et large, puissant et en forme
de coupole. Il limite d’ailleurs la cage thoracique de la cavité abdominale. Les poumons
siègent et sont fixés sur le diaphragme, contraints de suivre ses mouvements. D’autres
muscles4 participent à la mécanique ventilatoire.
Si le diaphragme se contracte, la coupole s’abaisse
attirant les poumons vers le bas. L’inspiration est
donc
active,
l’inspiration
coïncide
avec
le
relâchement de ce muscle ou des muscles
respiratoires. L’inspiration peut être compléter
activement par les muscles intercostaux. Cette
distinction permet de faire de même entre
respiration abominable et respiration thoracique.
Le centre de la respiration réside dans le bulbe
rachidien et s’effectue à l’aide de chémorécepteurs
4
Les muscles intercostaux, les pectoraux et les sterno-cléido-mastoïdiens sont des muscles respiratoires
accessoires.
4
analysant le pH sanguin. Ce pH est conditionné par la concentration en CO2.
Les échanges gazeux se réalisent à la barrière alvéolo-capillaire, schématisée par la figure
ci-contre. Les gaz sont transportés par l’hémoglobine des érythrocytes et l’échange se fait
par diffusion en suivant le gradient de pression.
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