Partie I chap III La respiration

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Partie I Chapitre 3 : La RESPIRATION
Prise en charge et transport des gaz
respiratoires dans le sang
Introduction
Pour produire de l’énergie, les organes constitués de cellules ont besoin de nutriments et de
02(dioxygène).
Dans le chapitre précédent, nous avons vu comment le sang se chargeait en nutriments et
nous allons donc voir comment il se charge en dioxygène. De plus, lorsque les cellules
utilisent ce 02, elles produisent du CO2 (dioxyde de carbone) qui est rejeté dans le sang.
On va donc voir comment l’organisme se débarrasse de ce CO2. La principale fonction de
l’appareil respiratoire est de fournir le O2 à l’organisme et de se débarrasser du CO2.
I) Organisation générale de l’appareil pulmonaire
A- Schéma de l’appareil pulmonaire
L’appareil respiratoire est composé :
1. des voies aériennes qui acheminent l’air dans les poumons .Ces voies aériennes sont
composées du pharynx, du larynx (présence des cordes vocales), de la trachée, des
bronches, des bronchioles et d’alvéoles.
2. des poumons (1200g x2) : ce sont les organes de la respiration, ils se situent dans la
cage thoracique de part et d’autre du cœur .Ils sont reliés aux côtes par la plèvre qui
entoure les poumons, cela leur permet de suivre les mouvement de la cage thoracique
lors des mouvements respiratoires.
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Chaque poumon est constitué de 300 millions d’alvéoles, ce qui représente une surface de 70
m2 à 80 m2 et l’épaisseur de cette paroi est très faible : 0,2 micromètre.
• Le trajet de l’air
Le O2 que l’on inspire suit les voies aériennes (fosse nasale, trachée, bronche, bronchiole
alvéole) : chaque organe a un structure adaptée à sa fonction.
• Les bronches : fonction de conduction de l’air
Lorsque l’on observe une coupe de poumon, on observe la présence de plusieurs trous : des
petits trous qui sont les alvéoles et des grands trous qui sont des bronches.
La structure de la bronche est adaptée à sa fonction c'est-à-dire à la conduction de l’air.
En effet la paroi est constituée de muscles circulaires dont la contraction et le relâchement
font varier le diamètre des bronches.
Lorsque le diamètre diminue, on parle de broncho constriction, lorsque le diamètre augmente
on parle de broncho-dilatation.
De plus la paroi est constituée d’une couche de cellule ciliée qui sécrète du mucus qui fixe les
poussières et les cils les propulsent vers le pharynx.
Médecine : le tabac inhibe le mouvement des cils et finit par les détruire ; la toux devient
alors le seul moyen d’empêcher l’accumulation du mucus dans les poumons.
B – Schéma d’une alvéole pulmonaire
Les bronchioles se terminent par des alvéoles. Les alvéoles sont constituées de 2 types de
cellules les pneumatocytes I et II. Ces derniers secrètent le surfactant qui recouvre la surface
interne des alvéoles et maintient les alvéoles ouvertes pour éviter le collapsus.
Les alvéoles sont directement au contact des capillaires sanguins et la paroi des alvéoles et des
capillaires fusionnent pour former la barrière alvéolo- capillaire .C’est au travers de cette

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paroi que le O2 présent dans les alvéoles passe dans le sang et que le CO2 présent dans le
sang passe dans les alvéoles ( pst.chez-alice.fr) .
Comment se réalisent ces échanges entre le poumon et le sang ?
II) Prise en charge des gaz respiratoires au niveau pulmonaire :
A – Etude comparative des pressions partielles O2 / CO2 dans l’air alvéolaire , le sang
et les tissus
Lorsque l’on compare la composition du sang à l’entrée du poumon et celui à la sortie on
constate que le sang sortant contient plus de O2 et moins de CO2 que le sang entrant .Cela
signifie que des échanges gazeux se réalisent entre les alvéoles pulmonaires et le sang.
Le sang qui arrive au poumon par l’artère pulmonaire est pauvre en O2 et riche en CO2 : on
dit que le sang est non hématosé .Le sang qui quitte le poumon par la veine pulmonaire est
riche en O2 et pauvre en CO2 : le sang est hématosé.
Le sang hématosé est conduit jusqu’aux organes qui ont besoin du O2 par le système
circulatoire.
Lorsque l’on compare la composition du sang à l’entrée et à la sortie d’un organe, on constate
que le sang qui entre dans l’organe est riche en O2 et pauvre en CO2 alors que le sang qui sort
est riche en CO2, produit par les cellules, et pauvre en O2 .Cela signifie que des échanges
gazeux se réalisent entre le sang et les organes. A la sortie de l’organe, le sang non hématosé
est reconduit au cœur par les veines.

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(www.svtcollege.fr)
( bionacer.over-blog.com)
Conclusion : ces échanges gazeux se réalisent à 2 endroits au niveau pulmonaire
et au niveau tissulaire.
Quels sont les mécanismes qui permettent ces échanges ?
B – Echanges gazeux pulmonaires et tissulaires
Les échanges gazeux se réalisent par diffusion, c'est-à-dire que les gaz diffusent selon le
gradient de pression partielle. La pression partielle est la pression exercée par un gaz dissous
dans un mélange de gaz .La pression partielle se chiffre en kilo pascal.
Exemple : la pression partielle du O2 est la pression exercée par le O2 dissout dans l’air.
Au niveau pulmonaire :
Un gaz diffuse toujours en suivant le sens du gradient de pression partielle .L’échange gazeux
pulmonaire résulte de la différence de pression partielle en 02 et en CO2 entre le sang qui
entre dans les poumons et l’air présent dans l’alvéole .L’échange se réalise jusqu’à
l’obtention d’un équilibre de ces 2 gaz entre les 2 milieux.

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P02 air alvéolaire PO2 sang entrant poumons PO2 sang sortant poumons
14 KP 5,3 KP 14 KP
PCO2 air alvéolaire PCO2 sang entrant poumons PCO2 sang sortant poumons
5, 3 KP 6,1 KP 5, 3 KP
Explication : la pression partielle en 02 de l’air alvéolaire (14 kpa) est plus élevée que celle
du sang entrant dans les poumons (5,3 kpa) .Le O2 diffuse en suivant le sens du gradient de
Pression, c’est-à-dire des alvéoles vers le sang .La pression partielle du sang à l’issu de cet
échange est de 14 kpa. La pression partielle en CO2 du sang qui arrive aux poumons (6 ,1
kpa) est plus élevée que celle de l’air alvéolaire (5,3 kpa) .Donc le CO2 diffuse selon le sens
du gradient de pression partielle c'est-à-dire du sang vers les alvéoles. Le Co2 sera rejeté par
l’expiration, la pression partielle en CO2 du sang à l’issue de cet échange est de 5,3 kpa.
Au niveau tissulaire
Les organes sont constitués de tissus eux même constitués de cellules .Les cellules ont besoin
de 02 pour produire de l’énergie et le catabolisme du glucides /lipides, produisent du CO2 qui
est un gaz toxique qu’elles doivent évacuer.
PO2 sang sortant
poumons
PO2 dans cellules
14 KP
5,6 KP
PCO2 sang sortant
poumons
PCO2 dans cellules
5, 3 KP
6,6 KP
Le 02 présent dans le sang a une pression partielle (14 kpa) supérieure à celle présente dans
les cellules des tissus (5,6 kpa). Donc le O2 diffuse du sang vers les cellules .Le CO2 présent
dans les cellules a une pression partielle (6,6 kpa) supérieure à celle du sang donc le CO2
diffuse de la cellule vers le sang.
III ) Transport des gaz respiratoires dans le sang :
A – Formation et dissociation de l’oxyhémoglobine
Le O2 est transporté sous 2 formes :
1. soit sous forme dissoute .Cependant le 02 a une faible solubilité ce qui limite son
transport sous forme dissoute. Cela représente 2% du transport total du dioxygène.
2. soit combiné à l’hémoglobine présente dans les globules rouge (érythrocytes hématie).