L O RG R A G NISA S T A ION D E D L APPAREIL

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1 L ORGANISATION DE L APPAREIL RESPIRATOIRE

2 a-presentation -Présence de 2 poumons(droit et gauche) posés sur le diaphragme: -poumon droit divisé en 3 lobes( supérieur, moyen et inferieur) -poumon gauche divisé en 2 lobes(supérieur et inférieur) et une cavité réservé a l emplacement du cœur. Les lobes sont séparés entre elle par des scissures.

3 b-voies AERIENNES Les voies aériennes sont des canalisations menant l air de l atmosphère jusqu aux alvéoles qui eux sont le siège exclusif des échanges gazeux entre l air et le sang.

4 b-voies AERIENNES Ramifications des voies aériennes PORTION CONDUCTRICE: Ne contient pas d alvéoles donc ne participe pas aux échanges gazeux dans le sang. PORTION RESPIRATOIRE Donc eux participent aux échanges gazeux

5 c-alveoles,site DES ECHANGES GAZEUX RELATIONS ENTRE LES VAISSEAUX SAN- GUINS ET LES VOIES AERIENNES: Les vaisseaux sanguins qui irriguent le poumon accompagnent en général les voies aériennes et subissent aussi de nombreuse ramifications. Le plus petits de ces vaisseaux se divisent en réseaux de capillaires qui irriguent richement les alvéoles.

6 c-alveoles,site DES ECHANGES GAZEUX

7 d-relations ENTRE LES POUMONS/CAVITE THORACIQUE

8 PRESSION PULMONAIRE Liquide intrapleural :lubrifie la surface externe des poumons La cavité thoracique et le diaphragme font fixé la couche externe de la «plèvre pariétale» et vont donc la compacter pour lui donner une forme de sorte a envelopper les poumons.

9 La mécanique ventilatoire

10 1.Les pressions pulmonaires Importance des relations entre les pressions atmosphérique, intra- Importance des relations entre les pressions atmosphérique, intrapleurale et intra-alvéolaire en mécanique respiratoire.

11 pression atmosphérique La pression exercé par le poids de l air atmosphérique sur un objet est capable de faire monter une colonne de mercure à une hauteur de 760 mm du niveau de la mer.

12 Les poumons et la cage thoracique sont étroitement accolés sous l'action de la pression transmurale. La pression intraalvéolaire de 760mmHg tend à gonfler le poumon tandis que la pression intrapleurale de 756mmHg tend à la comprimer. La différence de pression transmurale résultante de -4mmHg en poussant vers l'extérieur sur les poumons les distend jusqu'à ce qu'ils remplissent la cage thoracique.

13 pneumothorax Pneumothorax, perforation de la paroi thoracique (par plaie pénétrante ou fracture de côte). De l'air pénètre dans la plèvre où la pression est inférieur à la pression barométrique. Résultats : suppression de la différence de pression provocant ainsi l'affaissement du poumon. Pneumothorax à admission intermittente: c'est une complication grave qui, si elle n'est pas soignée peut etre mortelle. Cela survient dans 2 ou 3% des cas. L'air qui rentre dans la cavité pleurale à l'inspiration ne peut plus en sortir à l'expiration, habituellement sur un mécanisme de valve anti-retour. La pression augmente dans la plèvre comprimant le poumon (détresse respiratoire) et le coeur (détresse cardio-vasculaire).

14 2.La respiration Les variations cycliques de la pression alvéolaire, conséquence indirecte de l'activité des muscles respiratoires, causant l'écoulement de l'air entrant dans les poumons et en sortant

15 Inspiration

16 expiration

17 Modifications du volume pulmonaire et de la pression Pendant l'inspiration, la pression intra-alvéolaire est inférieure à Patm: écoulement d'air vers alvéoles. Pendant expiration, Palv est supérieur à Patm: écoulement d'air vers atm. À la fin de l'inspiration et de l'expiration, Palv =Patm: pas d'écoulement d'air. Durant tout le cycle ventilatoire, la pression intrapleurale est inférieur à Patm. Il y a donc en permanence une différence de pression transmurale qui tend à distendre le poumon, même pendant l expiration.

18 3.Les volumes pulmonaires normalement les poumons contiennent environ 2 à 2,5 l d'air pendant un cycle respiratoire mais peuvent étre remplis jusqu'à 5,5 l ou plus et être vidés jusqu'à environ 1l. Un spiromètre est une cloche remplie d'air baignant dans un enceinte remplie d'eau. Cette cloche est reliée au patient au travers d'un embout buccal, le patient respire (ses narines sont bouchées). Quand le patient respire, on observe une montée (à l'expiration) et une descente ( à l'inspiration) de la cloche.la plume relié à la cloche par un fil inextensible passant sur une poulie, monte quand la cloche baisse à l'inspiration et descend quand elle monte à l'expiration. L'enregistrement est appelé SPIROGRAMME. -volume courant(vt), volume d'air entrant dans les poumons et en sortant au cours du cycle ventilatoire: 500ml au repos. -volume de réserve expiratoire(vre),volume maximal d'air chassé au cours d'une respiration maximal active par rapport à une respiration de repos:1l -même après une expiration active maximale, il reste environ 1l d'air c'est le volume résiduel. -le volume de réserve inspiratoire, volume d'air qui peut être inspiré en plus du volume de repos, il atteint 3l. -la capacité inspiratoire: volume maximal d'air inspiré : 3,5l VC+VRI -capacité résiduelle fonctionnelle: volume des poumons à la fin d'une expiration normal passive 2,2l VR+VRE. -capacité vitale: volume maximal d'air mobilisable, VRI+VT+VRE ou CI+VRE: 4,5l -capacité pulmonaire totale: volume maximal d'air contenu dans les poumons VR+CV, en moyenne 5,7l.

19 4.La ventilation alvéolaire la ventilation alvéolaire est plus petite que la ventilation pulmonaire en raison de l'espace. La ventilation pulmonaire ou ventilation par minute, qui est le volume d'air inspiré et expiré en une minute, varie selon deux facteurs le changement de volume et la fréquence respiratoire qui, est en moyenne, au repos, de 12 par minute. Ventilation pulmonaire (ml/min) =volume courant(ml) X fréquence respiratoire(cycles/min)

20 Afin d'augmenter la ventilation, il est en règle générale plus avantageux d'augmenter plus le volume courant que la fréquence respiratoire, ceci en raison de l'existence de l'espace mort.

21 Pour pouvoir déterminer la ventilation alvéolaire, il faut tenir compte de l'espace mort anatomique. Ventilation alvéolaire= (volume courant volume de l'espace mort respiratoire) x fréquence respiratoire pour des valeurs de repos normales: ventilation alvéolaire (ml/min)= ( )x 12= 4200 ml/min ml cycles/min Donc au repos, la ventilation alvéolaire est de 4200ml/min quand la ventilation pulmonaire est 6000ml/min.

22 Les échanges gazeux dans les alvéoles et les tissus

23 Pressions partielles des gaz : Loi de Dalton : dans un mélange de gaz, la pression exercée par chaque gaz est indépendante de la pression exercée par les autres gaz. Pression totale Somme des pressions individuelles = Pressions partielles La pression atmosphérique ou barométrique, représente la somme des pressions partielles de l azote (79%), de l oxygène (21%), de gaz carbonique La diffusion nette d un gaz s effectue d une zone de pression partielle élevée vers une zone de pression partielle basse.

24 Les valeurs normales des gaz alvéolaires correspondent à : -une PO 2 de 105 mmhg 2 -une PCO 2 de 40 mmhg (azote gaz inerte du point de vue biologique) Dans l air inspiré 160 mmhg et 0,3 mmhg : PO 2 alvéolaire est plus faible que la PO 2 atmosphérique parce qu une partie de l O 2 pénètre dans les capillaires

25 Effets de diverses conditions sur les pressions alvéolaires Conditions PO 2 alvéolaire Respirer de l air ayant une PO 2 faible Augmenter la ventilation alvéolaire sans modification du métabolisme Diminuer la ventilation alvéolaire sans modification du métabolisme Augmenter le métabolisme sans modification de la ventilation alvéolaire Augmentations proportionnelles du métabolisme et de la ventilation alvéolaire Diminution Augmentation Diminution Diminution (consomation de l'02) Aucune modification

26 Effets d une augmentation ou d une diminution de la ventilation alvéolaire sur les pressions partielles Hypoventilation: Diminution de la ventilation alvéolaire qui devient insufisante pour l'élimination du C02 produit par le metabolisme Il y a augmentation de la PC02 dans les alveoles Hyperventilation: Augmentation de la ventillation alvéolaire qui devient excessive par rapport au besoin d'elimination du C02 produit par le métabolisme Il y a diminution de la PC02 dans les alvéoles La PO 2 s approche de zéro quand la ventilation alvéolaire est d environ 1 l/min. A ce point tout l oxygène qui pénètre dans les alvéoles passe dans le sang et il ne reste presque plus d oxygène dans les alvéoles

27 Pressions gazeuses normales dans le sang systémique Veineuse Artérielle Alvéolaire PO 2 40 mmhg 100 mmhg 105 mmhg PCO 2 46 mmhg 40 mmhg 40 mmhg Les différences de pressions partielles de l oxygène et du gaz carbonique de part et d autre de la membrane alvéolo-capillaire ont pour conséquence la diffusion nette de l oxygène et du gaz carbonique La diffusion nette de ces gaz cesse quand les pressions partielles dans les capillaires sont pratiquement égales à celles dans les alvéoles

28 Les érythrocytes contiennent une protéine, l hémoglobine qui lie l oxygène absorbé dans les poumons Chaque molécule d hémoglobine se compose de 4 sous-unités liées les unes aux autres O 2 Chaque sous-unité constitue un groupe moléculaire qui porte le nom d hème N-Globine Une seule molécule d hémoglobine peut lier 4 molécules d oxygène

29 Résumé :

30 La chaîne polypeptidique existe sous deux formes: La désoxyhémoglobine (Hb) et l oxyhémoglobine (HbO 2 ) La fraction des molécules d hémoglobine sous forme d oxyhémoglobine porte le nom de pourcentage de saturation de l hémoglobine Effet de la Po 2 sur la saturation de l hémoglobine Courbe de dissociation de l hémoglobine Le dégré de liaison de l o 2 à l hémoglobine augmente rapidement de 10 mmhg à 60 mmhg, de sorte qu à une Po 2 de 6O mmhg, 90% de la totalité de l hémoglobine est lié à l o 2.

31 Pour une Po 2 donnée, divers facteurs peuvent influencer le degré de saturation de l hémoglobine : Une élévation de la température diminue l affinité de l hémoglobine pour l oxygène en modifiant sa conformation moléculaire Les ions H + se lient à la désoxyhémoglobine : rôle tampon

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34 La régulation de la respiration: La respiration est un mécanisme autonome et rythmé contrôlé par deux régulations: 1- Régulation nerveuse 2- Régulation chimique

35 1-Régulation nerveuse: Il y a plusieurs centres de contrôle: Le centre bulbaire: situé dans le bulbe rachidien et constitué de deux groupes de neurones. Le groupe respiratoire dorsale : Neurones inspiratoires Le groupe respiratoire ventrale: Neurones expiratoires et inspiratoires Le centre pneumotaxique et apneustique: situé dans la protubérance.il contrôle le centre bulbaire.

36 A- Le centre bulbaire L inspiration est un phénomène actif résultant de la décharge d influx nerveux provenant du groupe respiratoire dorsal du bulbe rachidien. L expiration est un phénomène passif résultant de la diminution voir l arrét de l envoie de ces influx nerveux inspiratoire. Le groupe respiratoire dorsale est responsable du rythme de la respiration. Tandis que le groupe respiratoire ventrale ne rentre en jeu quand cas d expiration active

37 B- Le centre pneumotaxique et apneustique: Le centre pneumotaxique: envoie des influx nerveux au groupe respiratoire dorsal ce qui inactive les neurones inspiratoire et donc limite la durée de l inspiration. Le centre apneustique: envoie des influx nerveux au groupe respiratoire dorsal pour s opposé a l extinction des neurones inspiratoire et renforçant ainsi la commande respiratoire. Le centre pneumotaxique est dominant par rapport au centre apneustique.

38 2-Régulation chimique: Il y a 3 facteurs principaux impliqués dans le contrôle de la respiration: La baisse de la Po2 artérielle L augmentation de la PCo2 artérielle L augmentation de la concentration en ions H+,non attribué à des L augmentation de la concentration en ions H+,non attribué à des variation de gaz carbonique

39 A- la baisse de la Po2 artérielle La variation de la Po2 artérielle surveillé par les chémorécepteurs périphériques. Si Po2 artérielle < 60 mmhg chémorécepteurs périphériques sont stimulés. Les chémorécepteurs périphériques envoie des influx nerveux aux neurones inspiratoires du bulbe. Ce qui entraine une augmentation réflexe de la ventilation.

40 B- l augmentation de la PCo2 artérielle Ce sont les chémorécepteurs centraux qui font le lien entre la variation de la PCo2 artérielle et les ajustement compensatoire de la ventilation Ils ne surveille pas la PCo2 artérielle mais la concentration en ions H+ dans le liquide extracellulaire (LEC) cérébrale. Cette formation d ion vient de la combinaison du Co2 et de H2O: Co2 + H2O H+ + HCo3 - Ce qui entraine une augmentation de H+ dans LEC cérébrale stimule Les chémorécepteurs centraux stimule Les neurones inspiratoires Augmentation de la ventilation

41 B- l augmentation de la concentration artérielle en ions H+ non attribué à des variations de gaz carbonique. Augmentation de la concentration en H+ artérielle. stimule Les chémorécepteurs périphériques stimule Les neurones inspiratoires bulbaires stimule Les neurones innervant le diaphragme et les muscles intercostaux AUGMENTE LA VENTILATION

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