RESPIRATION



Ensemble des mécanismes qui permet les échanges de gaz entre le milieu extérieur et le milieu intérieur des organismes vivants, animaux ou plantes (procurer l'oxygène nécessaire et éliminer le gaz carbonique formé).

Dans un sens moins restrictif, la respiration est l'ensemble des mécanismes physiques et biochimiques qui permettent à toute cellule de produire de l'énergie, grâce aux chaînes de réactions d'oxydoréduction (respiration interne ou cellulaire).

RESPIRATION HUMAINE






(S. Plowman and D. Smith - Allyn & Bacon)



Anatomie du système respiratoire


L'appareil respiratoire est basé sur les poumons droit et gauche.

L'air arrive aux poumons par les voies aériennes supérieures. Il pénètre le plus souvent par les narines, où il est filtré, réchauffé et humidifié. Parfois il entre par la bouche. Puis il gagne le pharynx, voie commune aux appareils respiratoire et digestif, qu'il suit jusqu'au larynx. Là, deux dispositifs de protection évitent que, lors de la déglutition, les aliments passent dans les voies respiratoires ; il s'agit du voile du palais, qui ferme la partie nasale du pharynx vers le haut, et de l'épiglotte, qui ferme l'orifice laryngé vers le bas.
La trachée, conduit de 10 à 15 cm de long, fait suite au larynx. Elle donne naissance aux deux bronches qui conduisent aux poumons gauche et droit.
L'arbre respiratoire, des fosses nasales aux plus petites bronchioles, est tapissé d'un tissu cilié recouvert de mucus, ce dernier assurant la protection antibactérienne, 'élimination des particules inhalées, et l'humidification de l'air.


Physiologie de la respiration

L'appareil respiratoire constitue un système de transport aérien. Les mouvements respiratoires permettent à l'air d'atteindre la surface d'échange avec le système circulatoire, les alvéoles pulmonaires.
L'oxygène est supposé être transporté

par convection dans les bronches proximales (par rapport aux orifices de la tête),
puis par diffusion en phase gazeuse dans les bronches distales.

Une quantité d'environ 0,3 l d'oxygène est transportée par minute des poumons vers les tissus, via la pompe cardiaque ; elle augmente en cas d'effort physique. Le dioxyde de carbone (CO2) prend le chemin inverse pour être éliminé.





(S. Plowman and D. Smith - Allyn & Bacon)


La ventilation est assurée par la différence de pression entre les alvéoles et l'atmosphère :

lors de l'inspiration, la pression dans les alvéoles est inférieure à la pression atmosphérique ; cet écart est produit par l'augmentation du volume pulmonaire, grâce à des mouvements du diaphragme et d'autres muscles respiratoires.
lors de l'expiration, la pression dans les alvéoles comprimées devient supérieure à la pression atmosphérique.





Volumes pumonaires (spirométrie).





Activité des muscles respiratoires au cours du cycle ventilatoire

Lors de son passage dans les voies aériennes, l'air est purifié grâce au mucus, substance visqueuse sécrétée par des cellules de la paroi bronchique, En outre, le mucus retient, au moins en partie, les particules étrangères. Certaines cellules situées à la surface des voies aériennes sont dotées de cils battant environ douze fois par seconde, et dont les mouvements permettent l'élimination du mucus usagé.

L'air inspiré contient environ 21 % d'oxygène et 0,03 % de gaz carbonique, alors que l'air expiré en contient respectivement 17 % et 3,5 %.
À chaque inspiration et expiration, seule une partie du volume gazeux mobilisé est en relation avec les alvéoles pulmonaires, celui qui ne réside pas dans l'espace mort anatomique.