La fonction respiratoire

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1 La fonction respiratoire Introduction Fonction vitale : Au-delà de 3 min = atteintes graves Après 5 min = très altérés On parle de 3 phénomènes : Ventilation : respiration visible, échanges aériens intérieur / extérieur, met en jeu les conduits aériens. Hématose : échange gazeux entre O 2 et CO 2 au niveau des poumons Echanges gazeux tissulaires : respiration cutanée I. Les voies aériennes 1) Les fosses nasales C est la première voie par où passe l air. Rôle : Fonction olfactive Faire passer l air : conduit aérien Filtrer et humidifier l air. Recouverts de muqueuses très vascularisées avec une tâche vasculaire (amène saignement de nez)! muqueuse pituaire. En arrière : rhinopharynx Sinus : cavité pneumatique qui contient de l air pour alléger le corps et garder la température constante! sinusite. 2) Le pharynx " Carrefour aéro-digestif " L air y circule librement sauf lors de la déglutition où l on arrête de respirer : fermer en haut et en bas par le larynx " Avec deux voies : pulmonaires et digestives! risque de fausses routes " A la jonction avec les fausses nasales, ouverture de la trompe d Eustache! amène dans l oreille pour l aérer. " Amène l air au larynx " 3 étages. 3) Le larynx " Entre le pharynx et le larynx, on a l épiglotte : carrefour pour la voie digestive. " Fonction :

2 Parler : phonation Conduit aérien " Conduit musculo-cartilagineux " Une corde vocale de chaque coté " Il est innervé par un nerf récurrent du nerf IX (pneumogastrique et vague) + nerf crânien! laryngite, cancer du larynx " L excitation de la muqueuse = la toux. 4) La trachée " Conduit musculo-cartilagineux " Se termine dans le thorax au niveau de la 4 e vertèbre dorsale " Se divise en 2 branches = bronches souches " En arrière, il y a l'œsophage " Se situe près de la glande thyroïde et de la crosse de l aorte " Mesure 12 cm et à la forme d un cylindre avec 16 anneaux cartilagineux " A l avant : l anneau A l arrière : tunique fibro-musculaire = muscle trachéale " Tapissée par une muqueuse = mucus + cils vibratiles (qui bougent)! arrive aux poumons : particule 5 microns. + chaîne de ganglions lymphatiques 5) Les bronches " C est un arbre bronchique : bronche souche # b. lobère # b. segmentaire # b. sous segmentaire # bronchioles. " A gauche 2 lobes alors que 3 lobes à droite. Bronches / bronchioles # sac alvéolaires dans les poumons. Tissu fonctionnel : parenchyme " Même constitution que la trachée : anneaux cartilagineux. Plus le cartilage disparaît, plus on arrive au petit. : tunique musculaire au bronchiole. " Muqueuse interne : mucus + cils (du bas vers le haut)! c est le filtre bronchique. Le but est de filtrer l air et de remonter toutes les poussières vers le pharynx pour être recrachées ou dégluti. " Broncho-motricité : les bronches peuvent changer de diamètre : Rétrécissement : bronchocontriction (PE) Augmentation du diamètre : bronchodilatation (E) Pas de muscles lisses Les +++ = bronchioles : plus de cartilage, moins de muscles II. Les poumons " 2 poumons intra-thoracique : 3 lobes à droite et 2 lobes à gauche " C est le siège de l hématose

3 " Le volume est variable # élasticité " Sa couleur est gris-rosé. La face externe est en contact avec les côtes, la cage thoracique " Médiastin : la cavité qui se situe entre les poumons. Le sommet des poumons remonte au-dessus de la clavicule = apex. " La base est sur le diaphragme = séparer le thorax de l abdomen " Poumons # lobe # lobule # alvéole # sac alvéolaire. 200 m² : surface de contact des 2 poumons. " Les bronches entre par les hiles " L artère pulmonaire, artère bronchique sort : veines pulmonaires. Il est richement vascularisé au niveau lymphatique. La veine azygos draine la circulation lymphatique. " La circulation nourricière vient de la grande circulation comme pour le cœur. III. Le mécanisme de la ventilation 1) La cage thoracique 12 pairs de côtes reliées en arrière au rachis (colonne vertébrale) et en avant par le sternum (seulement les 10 1 ères ). L avantage : elle peut se modeler, se déformer de haut en bas et de gauche à droite : permet de varier son volume Les 2 dernières vertèbres sont libres, dites flottantes, ce qui permet une plus grand possibilité de déformation. 2) Les muscles respiratoires Inspiration = respiration active / expiration = respiration passive! Lors de l inspiration, tout un tas de muscles font entrer l air dans les poumons : Les élévateurs de côtes : 5 différents = sur le rachis ou dur les côtés Quand on force l inspiration, utilisation d autres muscles, plus fatiguant : pectoraux, grand dentelé, sterno cleido-mastéroïdien (sternum et machoire) = soulève la cage thoracique Le diaphragme : fondamental. Lame musculaire qui mont et qui descend. S attache sur le rachis en arrière et sur les côtes en avant. Innervé par le nerf phrénique (donne le hoquet). Quand il se contracte, il descend et augmente ainsi le volume de la cage thoracique.! Lors de l expiration : normalement pas de muscle ni d effort. C est un relâchement Seulement dans les expirations forcée : petit dentelé post-inférieur, muscles de la paroi abdominale, le carré des lombes. La toux : amène à cela, met en jeu les muscles de l expiration forcée.

4 3) Les plèvres Ce sont 2 feuillets qui se replit l un dans l autre : les séreuses. Entre les deux, il y a un liquide lubrifiant qui les colle l un à l autre. Elles entourent chaque poumon et elles débordent pour aller tapisser le diaphragme : 1 feuillet viscéral (accoler au poumon) et un feuillet pariétal (tapisser cage thoracique et diaphragme). Le poumon, grâce à elle, suit les mouvements du diaphragme et de la cage thoracique # expansion pulmonaire). 4) Les caractéristiques de la ventilation " La fréquence : F = 1/T # nombre d inspiration par min Adulte :15 à 18/min (au repos) Bébé :45/min Enfant de 5 ans : 25/min Le temps d inspiration est plus court que celui d expiration " La régularité, le rythme : espacer des mêmes espaces, qq secondes. R = 60/18 " Le volume et la capacité pulmonaire Volume courant : 0,5 L Volume de réserve inspiratoire et expiratoire : 1,5 à 2 L Capacité vitale : VC + VRI + VRE (tout l air mobilisé : 3,5 à 4 L Il reste tt le temps de l air dans les poumons : volume résiduel Capacité totale : 5 à 5,5 L (capacité vitale + air qui reste). " Le débit : D = V T Ventilatoire : volume courant F Volume expiratoire maximum par seconde (VEMS) = 75% en une seconde soit 3 L de la capacité vitale. Reflète la liberté des voies aériennes : des bronches = rapport de tiffeneau! but : composition de l air alvéolaire constant IV. L hématose " Air : 80% d azote (gaz neutre), 20% d oxygène et des traces de CO2, vapeur d eau. " Air alvéolaire : les gaz exercent une pression = pression partielle (PA) PA O 2 : 10mm Hg PA CO 2 : 40mm Hg " Hématose : c est la régénération du sang veineux en sang artériel. S effectue dans le poumon au niveau des alvéoles pulmonaires grâce aux échanges gazeux entre le sang et l air des alvéoles. Ils se font par diffusion :du milieu est la plus forte vers là où elles est la plus faible. " Gradient descendant :

5 En arrivant, le sang n est pas hématosé (riche en oxygène). En partant, il est hématosé. Il y a des variations physiologiques : # l altitude : modification de pression. Il y a une adaptation sanguine : ils ont une polyglobulie compensatoire = plus d hématies qui circulent et qui captent l oxygène sachant qu il y en a moins à l extérieur. Adaptation ventilatoire : hyperventilation car moins d air à l extérieur (augmentation de la fréquence) # l effort : augmentation de besoins avec adaptation vasculaire (locale : alvéoles pulmonaires) : vasodilatation des poumons pour capter plus d oxygène. + hyperventilation. V. Le transport des gaz dans le sang 1) L oxygène Elles est transportée sous deux formes : Dissoute, diluée dans le plasma (1 à 1,5%) : immédiatement disponible pour les cellules. Combinée à l hémoglobine : oxyhémoglobine, transport par un atome de fer (98,5%). Très facilement réversible pour être utilisée. La saturation : capacité de l hémoglobine à transporter l oxygène dans le sang = Sa O2 sur le sang artériel. 97% = gaz du sang. 2) Le gaz carbonique Il est transporté sous 4 formes : Dissout dans le plasma Combiné : Dans les globules rouges : dans l eau = hydratation CO 2 + H 2 O # CO 3 H 2 (acide carbonique) Dans le plasma mais en faible quantité. Dans GR et plasma : avec hémoglobine. Composé carbominé : CO 2 + hb (-NH 2 ) : facilite dans tissu par dissociation de l oxygène = effet bohr Bicarbonate de potassium) dans le cellule : CO 3 H 2 + ClK CO 3 HK + CO 3 H - + ClNa (plasma) # Cl- + CO3 HNa Bicarbonate de sodium qui détient la réserve alcaline. Equilibre électrolyte VI. Les échanges tissulaires

6 Même chose que pour les poumons. La cellule qui est pauvre en oxygène devient riche en oxygène. Alors que le sang qui était riche en oxygène en arrivant se retrouve appauvris, il est maintenant riche en CO 2! réoxygénation de la cellule. VII. L équilibre acido-basique Métabolisme # déchet (H + et CO 2 ) dans liquide biologique (le sang) ph : pression PA en ions H² dans le sang. H+ : très acidifiant ph : 7,38 à 7,42 (sang plutôt alcalin >7 = basique) nb : acide <7 (HCl = 1) Ce ph doit être régulier, constant : <7,32 : acidose (origine respiratoire, métabolique, ++ diabète) >7,46 : alcalose Régulation : Le rein : élimination de l ion H + Le poumon : élimination du CO2 (le plus rapide par la ventilation) Les tampons : acide carbonique pour l acidose par les poumons (hyperventilation) et le bicarbonate de sodium pour l alcalose par les poumons (hypoventilation) Hyperventilation : augmentation du débit = augmentation de l évacuation du CO 2 Hypoventilation : baisse du débit = baisse de l évacuation du CO 2

7 VIII. La régulation centrale " Les centre de la régulation : # Régulation de base : centre bulbaire (centre pneumothorax # apeustique # respiratoire, expiratoire et inspiratoire) = les centres se contrôlent entre eux. Siège de l autonomie respiratoire. Fonctionnent par eux-mêmes et envoient des influx nerveux qui stimulent les mouvements respiratoires : +++ inspirations " Maintien de la survie # régulation sanguine : Hypercapnie : excès de CO 2 Hypoxémie : baisse d oxygène dans le sang Hypoxie : baisse d oxygène dans les cellules. Adrénaline modifie la ventilation, stimule, hyperventile, ph, P O 2, P CO 2 Par le cortex, on donne : apnée. Il peut jouer sur les centres Apnée volontaire Attention Travail intellectuel Emotion

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