LA Respiration Révion ST2S Hedia BEN ABDALLAH Organisation de l’appareil respiratoire 2 3 4 5 La circulation systémique (appelée aussi circulation générale ou grande circulation) permet d'approvisionner les cellules du corps en O2 et de récupérer le CO2 qu'elles produisent. (entre le cœur et les organes) • La circulation pulmonaire ou petite circulation permet d'enrichir en O2 et de débarrasser du CO2 en excès le sang qui provient des tissus afin qu'il soit à nouveau hématosé.( entre le cœur et les poumons) 6 Histologie de la trachée et des bronches 7 Une muqueuse, composée d'un épithélium cilié et de cellules caliciformes productrices de mucus ; celui-ci retient les particules inhalées , tandis que les cils évacuent l'ensemble vers les voies digestives par le biais du pharynx. Une sous-muqueuse, qui sécrète également du mucus , et qui présente des muscles lisses et des capillaires sanguins. Une tunique médiane composée d'anneaux cartilagineux incomplets (pour permettre à l'œsophage, juste derrière, de se dilater au passage du bol alimentaire qui assurent la rigidité de la trachée et des bronches Une adventice, composée de tissu conjonctif. . les bronchioles présentent de moins en moins de cartilage, de cils et de cellules à mucus. • Les muscles lisses en forme d'anneau des bronches et des bronchioles permettent le contrôle de leur diamètre : bronchoconstriction ou bronchodilatation. 8 L'ultrastructure de la barrière alvéolo-capillaire 9 Caracteristiques ; de La barrière alvéolo-capillaire: Elle est perméable et fine (la diffusion des gaz respiratoire)s. •une très grande surface d'échanges entre l'air et le sang •Elles est tés vascularisée. les alvéoles pulmonaires sont constituées de trois types de cellules : les pneumocytes I, qui forment une mince paroi d'épithélium pavimenteux ; les pneumocytes II, qui produisent une substance tensioactive, le surfactant, et en tapissent l'intérieur de la paroi alvéolaire ;. Des macrophages présents dans les alvéoles assurent leur protection et leur désinfection en ingérant et digérant les particules inhalées 10 11 Physiologie de l’appareil respiratoire 12 la nature et le sens des échanges gazeux entre l'air, le sang et les tissus Les échanges gazeux respiratoires suivent les lois de la diffusion. il existe un mouvement naturel qui fait passer des molécules de gaz du milieu le plus « concentré » vers le milieu le moins « concentré », c'est la diffusion.. La concentration d'un gaz est appelée pression, elle se mesure en kilopascals (kPa) Plus la différence de pression partielle entre deux compartiments est grande, plus la diffusion est rapide ; la diffusion est globalement nulle à l'équilibre des concentrations ; 13 14 Les formes de transport des gaz dans le sang Les gaz respiratoires est directement transportée sous forme dissoute dans le plasma sanguin. L'autre mode de transport aux gaz respiratoires est la molécule d'hémoglobine . Hb + 4O2 → Hb(O2)4 Hb + 4CO2 → Hb(CO2)4 On nomme carbhémoglobine l'hémoglobine qui a fixé des molécules de co2 et oxyhémoglobine l’hemolobine qui a fixé l’O2 15 Transport du CO2 dans le sang Les molécules de CO2 peuvent se fixer sur des protéines , formant ainsi des composés carbaminés. 16 Les facteurs qui changent l'affinité de l'hémoglobine pour le O2 Plus la pression partielle en O2 d'un tissu est basse, plus l'affinité de l'hémoglobine pour le dioxygène diminue. Plus la température d'un tissu augmente , plus l'affinité de l'hémoglobine diminue pour le O2. La pression partielle en CO2 (PCO2) et le pH : Dans un tissu actif la PCO2 est élevée, une partie du CO2 se combine à H2o pour former l’acide carbonique H2CO3 : CO2 + H2O H2CO3 → H+ + HCO3H2CO3 se dissocie en H+ et HCO3- . Donc un tissu actif a un pH bas. Or, la baisse de pH diminue l'affinité de Hb pour O2. 17 La respiration cellulaire 18 Les caractéristiques générales du métabolisme cellulaire Le métabolisme cellulaire: est les réactions de synthèse, qui constituent l'anabolisme ces réactions ont absolument besoin d'énergie ( ATP) pour se produire, ont dit qu'elles sont endergoniques Exemple : glucose + glucose + glucose …. Synthèse de glycogène les réactions de dégradation, constituent le catabolisme. On dit que les réactions sont exergoniques. Exemple: Protéines plusieurs acides aminées 19 La cellule dégrade préférentiellement le glucose pour fabriquer de l'ATP, car c'est un nutriment rapidement disponible, et qui a un bon rendement énergétique. • La réaction de combustion du glucose est la suivante: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP + chaleur+ Glucose 20 CATABOLISME DU GLUCOSE : Catabolisme de glucose en aérobiose Catabolisme de glucose en anaérobiose Respiration cellulaire Fermentation Similarités Similarités: Etape 1 glycolyse: la transformation du glucose (à 6 atomes de carbone) en deux molécules d'acide pyruvique , à 3 atomes de carbone, -Cette étape se déroule Dans le cytoplasme -Synthèse de 2 molécule D’ ATP -Différences -Etape 2 Cycle de Krebs -Cette étape se déroule dans la matrice de la mitochondrie il ya formatiion de 2 molécule d’ATP -Etape 3 La phosphorylation oxydative -Cette étape se déroule dans l’espace inter membranaire et il ya formation de 32 molécules d’ATP glycolyse la transformation du glucose (à 6 atomes de carbone) en deux molécules d'acide pyruvique , à 3 atomes de carbone. -Cette étape se déroule Dans le cytoplasme - Synthèse de 2 molécule D’ ATP Différences - Formation de l’acide lactique 21 22 23 METHODES D’EXPLORATION ET PATHOLOGIES DE L’APPAREIL RESPIRATOIRE 24 1 LES TECHNIQUES RADIOGRAPHIQUES 1.1 LA RADIOGRAPHIE CONVENTIONNELLE Après avoir traversé la cage thoracique, les rayons X traversent les tissus - tissus denses, comme l’os, absorbent les rayons X et apparaissent en clair sur les clichés. -Les organes peu denses et remplis d’air, apparaissent en sombre sur les clichés comme les poumons . 25 1.2 LA SCANOGRAPHIE OU TOMODENSITOMETRIE C’est une technique d'imagerie médicale qui consiste à mesurer l'absorption des rayons X par les tissus puis, par traitement informatique, à numériser et enfin reconstruire des images 2D ou 3D des structures anatomiques. Pour acquérir les données, on emploie la technique d'analyse tomographiqueou « par coupes » , en soumettant le patient au balayage d'un faisceau de rayons X. 26 Observation d’un cancer bronchique : a) radiographie du thorax b) scanographie 27 1.3 UNE TECHNIQUE D’ENDOSCOPIE Définition : La fibroscopie est une méthode d’exploration visuelle de l’intérieur des conduits et des cavités de l’organisme au moyen d’un fibroscope (endoscope composé d’un conduit souple en fibre de verre, conducteur de lumière). Intérêt : La fibroscopie bronchique peut être prescrite: • Dans un but de diagnostic (observation des lésions endobronchiques. •Réalisation d’un prélèvement de tissu = biopsies…) • A des fins thérapeutiques (ablation d’une lésion = exérèse). 28 29 La spirométrie Mesure des volumes et des débits d'air mobilisés par les mouvements respiratoires. 30 Fonctionnement Les muscles modifient la forme et le volume interne de la cage thoracique lors de leur contraction. Il y a donc une variation de volume. 31 Variation des volumes Les mouvements d'inspiration et d'expiration s'enchaînent pour former un cycle. 32 33 Capacité residuelle fonctionnelle correspond à la position de repos du système thoraco-pulmonaire. CRF = VR + VRE. La CRF La capacité vitale (CV) est le plus grand volume pulmonaire mobilisable: CV = VC+VRI +VRE. La capacité inspiratoire est la quantité maximale d’air qui peut être inhalée à partir du niveau de la fin d’expiration du volume courant CI = VC + VRI. 34 Le volume courant Au repos , le volume d'air mobilisé s’appelle le volume courant . Celui ci est suffisant pour alimenter le corps en oxygène. Le volume résiduel :Lorsqu'on souffle à fond, il reste malgré tout de l'air dans les poumons c’est le volume résiduel. Le volume de réserve inspiratoire : C ’est le volume maximal inspiré après une inspiration normale. Le volume de réserve expiratoire C’est le volume maximal expiré après une expiration normale : La capacité résiduelle fonctionnelle C’est la quantité d’air qui demeure dans les poumons après une expiration normale 35 La capacité vitale C’est la quantité maximale d'air pouvant entrer et sortir des poumons lors d'une inspiration et d'une expiration forcées. La capacité pulmonaire totale C’est le volume d'air maximum contenu dans les voies aériennes après une inspiration forcée: 36 Les résultats de la spirométrie sont comparés aux valeurs théoriques qui sont calculées en fonction de différents paramètres (âge, sexe, poids, taille). On obtient courbe: la courbe volume-temps; 37 La courbe volume-temps 38 La courbe volume-temps 39 L’indice de Tiffeneau . Indice de Tiffeneau = VEMS/CVF x 100 Il représente le % de l’air total qu’un individu peut expireren 1 seconde. IT = 80%. L’individu est sain IT < à 70 % voire à 60 % L’individu est asthmatique 40 Les maladies respiratoires 41 Asthme L'asthme est une inflammation chronique des bronches due à une hypersensibilité. Causes • Une substance allergénique/ Des substances irritantes •Des agents infectieux /Des facteurs anxiogènes (stress) / un effort physique Caractéristiques: • contraction importante des bronches. • une hypersécrétion de mucus qui obstrue les bronches, et ne laisse plus passer que peu d'air. • hypoxémie sévère et une tachycardie. 42 Traitements: Prendre Un bronchodilatateur et un anti-inflammatoire ( réduire les symptômes de la crise et de retarder l'apparition de la crise suivante s'ils ont une action de longue durée). 43 La mucoviscidose La mucoviscidose est une maladie génétique grave caractérisée par la production d'un mucus hypervisqueux. Cause : une diminution de la quantité d'eau présente dans le mucus des voies respiratoires, digestives et génitales. Ce mucus trop épais s'accumule sur les parois muqueuses et obstrue les conduits. Les conséquences de la mucoviscidose : Au niveau de l'appareil respiratoire : infections des bronches, insuffisance respiratoire. Au niveau de l'appareil digestif : occlusions intestinales, mauvaise digestion des lipides, diarrhées. Au niveau de l'appareil génital : stérilité masculine, baisse de la fertilité féminine. 44 : Traitements la maladie est pour l'instant incurable ( confort ) une antibiothérapie pour lutter contre les infections un traitement à base de bronchodilatateurs et de mucolytiques Une kinésithérapie quotidienne pour faciliter la respiration ; une ration alimentaire enrichie pour pallier à la mauvaise digestion. 45 L'antibiothérapie dans le traitement des pathologies respiratoires On appelle antibiotique toute substance naturelle ou de synthèse qui peut inhiber le développement des bactéries (bactériostatique) ou les détruire (bactéricide) L'antibiothérapie est indispensable dans le traitement de nombreuses affections bactériennes. Pour déterminer le meilleur traitement à donner à un patient, on doit tester la sensibilité et la résistance de la souche bactérienne qui l'infecte aux antibiotiques . 46 47 Tabagisme Le tabagisme actif est par définition une toxicomanie légale due à la consommation régulière de tabac. À l'opposé, le tabagisme passif désigne l'intoxication involontaire d'un sujet non-fumeur. Le tabac contient : -Nicotine entraine l’addiction dés la première cigarette. -Les goudrons qui contiennent un mélange de substances hautement toxiques et cancérigènes. - Le monoxyde de carbone (CO) est un gaz qui freine l'hématose (recharge en oxygène) du sang. -Les substances irritantes diminuent l'affinité de l'hémoglobine pour l'oxygène, et ont une action pathogène sur l'appareil respiratoire, 48 Bronchites Définition : La bronchite est une inflammation d’un segment ou de l’ensemble de la muqueuse des bronches. On distingue 2 formes : -La bronchite aiguë : affection de courte durée. -Causes : infection virale. -Conséquences :virus agresse les cellules épithéliales de la trachée et des bronches et déclenche une réaction inflammatoire, responsable des douleurs et de la fièvre. -La bronchite chronique : affection de longue durée. -Causes: tabagisme et la pollution atmosphérique -Conséquences : L’inflammation chronique des bronches provoque leur rétrécissement progressif, en grande partie irréversible 49 EMPHYSEME PULMONAIRE L’emphysème est une pneumopathie irréversible affectant le parenchyme pulmonaire caractérisée par une distension permanente des structures respiratoires associée à une détérioration des parois alvéolaire l'emphysème, en détruisant les alvéoles pulmonaires, diminue la surface d'échange air-sang . 50 Causes • Le tabagisme. • Il peut être d’origine génétique. • Suite à une bronchite chronique. Conséquences L’inflammation chronique entraîne une perte d’élasticité du tissu conjonctif (fibrose pulmonaire). Les alvéoles et les bronchioles respiratoires sont détruites et donnent naissance à de grandes cavités emplies d’air 51 52