Appareil Respiratoire

I. Ventilation pulmonaire :

1ère étape de ventilation pulmonaire :

Permet de faire pénétrer l’aire au niveau des alvéoles pour permettre l’étape suivante des échanges gazeux. Phénomène cyclique d’inspiration d’expiration.

1. Air inspiré :

Composition de l’air atmosphérique :

- Les différents gaz de l’atmosphère

Azote

Oxygène

Dioxygène

Argon, néon, hélium, méthane

- Leur concentration « friction »

Celle de l’azote : 79%

Celle de l’oxygène 21%

Celle du dioxyde de carbone : 0%

L’air inspiré du milieu ambiant va arrivée dans les voies aériennes supérieures au niveau du nez, du pharynx. L’air va être humidifiée et réchauffée en fonction des caractéristiques de l’air inspiré. A partie de la trachée, la température de l’air doit être à 37 degrés, et saturée en vapeur d’eau ce qui permet de protéger la partie plus distale de l’appareil respiratoire : pourrait être endommagée par un nerf trop froid ou trop sec. Une partie de cette chaleur et de cette humidité sera restituée au cours de l’expiration.

2. Cycle respiratoire :

Un cycle respiratoire c’est la succession d’une inspiration et d’une expiration.

La durée peut être variable, de manière volontaire ou involontaire. Elle est de 4 à 5 secondes chez l’adulte au repos et de 1 à 1,5 secondes chez le nouveau né au repos.

La fréquence respiratoire correspond au nombre de cycles par minutes

15 à 20 cycles/min chez l’adulte éveillé au repos

40 à 50 chez l’adulte pendant des exercices

40 à 60 chez un nouveau né au repos

La succession de l’inspiration et de l’expiration qui constitue le cycle respiratoire va permettre à l’air de pénétrer dans les poumons, c’est le phénomène d’inspiration qui va survenir quand les muscles inspiratoires vont se contracter. L’inspiration est un phénomène actif qui nécessite la contraction de certains muscles. L’expiration va consister à expulser un certain volume d’air identique à celui qui a été inspiré. Au repos, en cas de ventilation calme, c’est un phénomène qui est purement passif. Ensuite, le cycle va recommencer plusieurs fois par minutes, avec une contraction intermittente des muscles inspiratoires. Lorsqu’on est au repos, le simple retour à la position de base sans nécessiter de contractions de muscles expiratoires.

Les muscles inspiratoires qui se contractent sont essentiellement le diaphragme et les muscles intercostaux externes. Cela induit une augmentation du volume de la cage thoracique. Lorsque le diaphragme se contracte, il va s’aplatir et pousser sur les viscères abdominaux. La contraction simultanée du diaphragme et des muscles intercostaux externes va permettre également d’augmenter le diamètre de la cage thoracique. Ainsi, au cours de l’inspiration, il y a un mouvement d’expansion de la cage thoracique et un mouvement de déplacement antérieur de la paroi abdominale. Ces mouvements sont synchrones chez le sujet normal. A l’expiration, le thorax et l’abdomen vont revenir spontanément à leur position de repos.

3. Les volumes pulmonaires :

Ils peuvent varier. Au repos on inspire un certains volume qui va être expiré. C’est le volume courant. En cas de besoin on peut inspirer un volume supplémentaire qui sera expiré. Quand on vide complétement ses poumons lors d’une expiration maximale il va encore rester de l’air. Ce volume est dit résiduel. Le poumon droit (55%) est plus volumineux que le poumon gauche (45%).

Ces volumes pulmonaires sont importants à mesurer.

Le volume courant c’est le volume d’air qui est inspiré puis expiré au cours d’une respiration normale. Les volumes et capacités pulmonaires sont mesurés au laboratoire d’Explorations Fonctionnelles Respiratoires. Leur valeur est variable en fonction de l’âge, du sexe, de la taille et de l’origine ethnique. Une mesure correcte des volumes pulmonaires nécessite la coopération du sujet.

4. Ventilation minute :

Au repos : 6L/min

Marche : 15L/min

Marche rapide : 30L/min

Montée d’escaliers : 30 à 40L/min

Vélo intensif : 60 à 100L/min

Course d’endurance : 60 à 100L/min

Tout l’air mobilisé par la ventilation pulmonaire n’arrive pas jusqu’aux alvéoles pour participer aux échanges d’oxygène et de gaz carbonique. Cette partie d’air qui ne participe pas aux échanges gazeux s’appelle l’espace mort.

5. Propriétés mécaniques :

Le système poumon cage thoracique, le système respiratoire est une structure élastique de part sa composition. Ce système thoraco pulmonaire va avoir une certaine élasticité.

Lors d’une inspiration calme, la contraction des muscles inspiratoires va devoir vaincre cette élasticité de manière à faire pénétrer l’air ambiant vers les alvéoles, vers les poumons. Il s’agit d’un phénomène actif grâce à la contraction du diaphragme et des autres muscles inspiratoires.

Au cours d’une expiration calme, les muscles inspiratoires vont se mettre au repos et la force de rétraction élastique du poumon qui a été emmagasiné pendant l’inspiration va remmener spontanément le système à sa position de repos, sans qu’il n’y est besoin de contraction musculaire expiratoire.

Lorsque l’air circule dans les voies aériennes il rencontre une certaine résistance. La contraction des muscles respiratoires doit vaincre cette résistance de manière à ce que l’air arrive bel et bien dans les alvéoles. Normalement, cette résistance est basse mais peut s’élever dans un certains nombres de pathologies. La résistance au passage de l’air est proportionnelle au diamètre

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