CHAPITRE XI L APPAREIL RESPIRATOIRE

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1 CHAPITRE XI L APPAREIL RESPIRATOIRE L appareil ou système respiratoire permet à l organisme d effectuer des échanges gazeux avec l environnement ; c est la respiration 1. Cette fonction d échange est réalisée par les poumons, échangeant avec le sang deux éléments chimiques. L un est l indispensable comburant 2 de nos cellules, l oxygène (O 2 ) ; tandis que l autre est le résidu de la respiration cellulaire 1, le dioxyde de carbone (CO 2 ). Les voies respiratoires sont séparées en : les voies aériennes supérieures : nez, sinus et pharynx, les voies aériennes inférieures : larynx, trachées, bronches, les poumons. 1. LES VOIES AERIENNES SUPERIEURES A. LE NEZ Le nez, dont nous avons étudié la structure osseuse, délimite en interne les fosses nasales. De la forme d une pyramide, elles sont séparées dans l axe médian par la cloison nasale. Dans cet espace, on trouve les cornets inférieurs, moyens et supérieurs et des orifices. Ces orifices appartiennent d une part aux sinus, aux canaux lacrymonasaux. Les sinus sont nombreux et par paire : frontaux, maxillaires, ethmoïdaux et sphénoïdaux. Ces espaces vides de la boîte crânienne permettent d en alléger le poids et servent aussi de caisse de résonance pour la voix. Les fonctions de nez sont principalement le réchauffement, l épuration et l humidification de l air. Les fosses nasales sont tapissées d une muqueuse richement vascularisée, d un épithélium cilié et sécrétant un mucus. 1 Ne pas confondre respiration pulmonaire et respiration cellulaire. 2 Un comburant est un corps chimique qui a pour propriété de permettre la combustion (ici la respiration cellulaire) d un combustible (dans notre cas, le glucose principalement). 1

2 B. LE PHARYNX Déjà évoqué dans l appareil digestif, ce tube qui s étend de la base du crâne jusqu à l œsophage présente une double fonctionnalité : respiratoire et digestive. On y distingue le nasopharynx, l oropharynx et le laryngopharynx (voir en page 3 du chapitre X). C est l épiglotte qui sert de système d aiguillage au milieu de ce carrefour. Pour rappel, lors de la déglutition, le larynx se ferme grâce à l épiglotte. A la limite supérieure du nasopharynx se trouvent les amygdales pharyngées et à sa limite inférieure, les amygdales palatines. Les amygdales sont constituées de tissu lymphoïde et assurent la défense de l organisme. Les trompes d Eustache trouvent leur orifice dans cette partie supérieure du pharynx. L oropharynx a été étudié dans la partie digestive de ce cours. Le laryngopharynx est cette limite entre le système digestif (œsophage) et respiratoire (trachée). 2. LES VOIES AERIENNES INFERIEURES A. LE LARYNX Le larynx a une double fonction : il régule la respiration et il est l organe de la voix. Il est formé de cartilages dont le plus gros est le cartilage thyroïdien (la pomme d Adam). L air y est encore humidifié et réchauffé. On y trouve aussi les cordes vocales constituées de deux paires de replis horizontaux. Leur vibration par le flux aérien produit la voix, les cordes vocales permettent aussi le réflexe de toux. L espace libre compris entre les cordes s appelle la glotte. RESPIRATION PHONATION 2

3 B. LA TRACHEE Elle commence sous le cartilage cricoïde, c est un tuyau fait de muscles lisses. Une alternance de cartilages et de tissu conjonctif élastique forment sa structure. Les cartilages maintiennent l ouverture (surtout lors de l expiration) tandis que le tissu conjonctif élastique assure l élasticité. Cette élasticité est essentielle dans la longueur de la trachée lors de l inspiration et de la déglutition. L ensemble est recouvert d un épithélium cilié vibratile et de cellules muqueuses. La trachée termine en se divisant au niveau de sa carène pour former les bronches. C. LES BRONCHES On parle d arbre bronchique et c est le cas bien qu il soit à l envers. Les bronches 3 vont se diviser pour aboutir aux bronchioles. Nous disposons donc de deux bronches souches. Elles se divisent ensuite : à droite, en trois bronches lobaires (le poumon droit dispose de 3 lobes), à gauche, en deux bronches lobaires. Chacune d elles va se diviser en bronches segmentaires qui se ramifieront à leur tour et de plus en plus. La plus petite des ramifications de l arbre bronchique, c est la bronchiole dont le diamètre est inférieur à un millimètre. Au fur et à mesure de la descente, les ramifications (on en compte en moyenne 23) perdent leur structure cartilagineuse et augmentent leur capital de fibres musculaires lisses. Chacune de ces plus petites bronchioles aboutit directement dans une alvéole pulmonaire. 3. LES POUMONS L ensemble des alvéoles pulmonaires constitue nos poumons et c est en leur sein que se font les échanges gazeux. Nous disposons de deux poumons dans la cage thoracique. Formés par les côtes, notre cage thoracique est limitée en bas le diaphragme. Entre le poumon gauche et le poumon droit se trouve le cœur. La base du poumon, triangulaire, 3 Notez la quasi-homophonie des deux termes! 3

4 pose sur le diaphragme ; son sommet monte jusqu à la clavicule et se nomme l apex. Nous disposons de cinq lobes répartis de chaque côté en tenant compte de la présence du cœur. La plèvre, également «respiratoire» du péritoine, emballe ces alvéoles donnant cette forme caractéristique des poumons. Elle se compose en réalité de deux feuillets, l un sur la cage et l autre sur les poumons. Les alvéoles sont les «organes» chargés de l échange gazeux entre l air respiré et le sang. Cette structure très fragile est protégée par le surfactant, substance particulière assurant à la fois l élasticité et la solidité des alvéoles. Cette partie est richement irriguée par la petite circulation. L air, chargé en oxygène, entre dans les poumons par inspiration et en ressort, chargé de dioxyde de carbone, à l expiration. Les poumons, à l inverse des bronches, ne disposent pas de motricité mais suivent les mouvements d ampliation de la cage thoracique. Ces mouvements sont déterminés par la mobilisation des côtes et du diaphragme. Comme la figure ci-dessus le montre, le diaphragme est un muscle plat et large, puissant et en forme de coupole. Il limite d ailleurs la cage thoracique de la cavité abdominale. Les poumons siègent et sont fixés sur le diaphragme, contraints de suivre ses mouvements. D autres muscles 4 participent à la mécanique ventilatoire. Si le diaphragme se contracte, la coupole s abaisse attirant les poumons vers le bas. L inspiration est donc active, l inspiration coïncide avec le relâchement de ce muscle ou des muscles respiratoires. L inspiration peut être compléter activement par les muscles intercostaux. Cette distinction permet de faire de même entre respiration abominable et respiration thoracique. Le centre de la respiration réside dans le bulbe rachidien et s effectue à l aide de chémorécepteurs 4 Les muscles intercostaux, les pectoraux et les sterno-cléido-mastoïdiens sont des muscles respiratoires accessoires. 4

5 analysant le ph sanguin. Ce ph est conditionné par la concentration en CO 2. Les échanges gazeux se réalisent à la barrière alvéolo-capillaire, schématisée par la figure ci-contre. Les gaz sont transportés par l hémoglobine des érythrocytes et l échange se fait par diffusion en suivant le gradient de pression. 5