Système cardio-respiratoire

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                            Mécanisme et principe de la respiration

L'appareil respiratoire permet un échange gazeux entre le sang des veines et l’air atmosphérique en fournissant au sang l’oxygène dont le corps à besoin et en expulsant les déchets gazeux de l’activité tel que le CO₂ (dioxyde de carbone).

La respiration correspond à deux mécanismes : l’inspiration qui fournit l’oxygène de l’air à l’organisme et l’expiration qui permet d’éliminer le CO₂.Cet échange gazeux se produit au niveau des poumons, dans les alvéoles pulmonaires grâce à une différence de pression entre les deux côtés (un gaz s’écoule du milieu le plus concentré vers le moins concentré).

Le terme de respiration à aussi un autre sens lorsqu’il correspond aux réactions chimiques oxydatives à l’intérieur des cellules de l’organisme : c’est la respiration cellulaire (elle correspond à la consommation d’oxygène au niveau cellulaire pour dégrader le glucose ou les lipides et produisant du CO₂.qui est donc un déchet de cette dégradation).

L’échange gazeux au niveau des alvéoles pulmonaires s’effectue par diffusion (dite alvéolo-capillaire) grâce à un mécanisme appelée la ventilation pulmonaire qui correspond à. l'ensemble des mouvements respiratoires assurant le renouvellement de l'air passant par les poumons. Ces mouvements se font grâce aux muscles respiratoires intercostaux et diaphragme (muscle fin à la base des poumons qui sépare la cage thoracique de l’abdomen).

La respiration est un phénomène automatique et inconscient. Au repos, le rythme ou fréquence respiratoire d'un adulte moyen est de 16 respirations par minute.

Chaque jour, un adulte inspire environ 8000 litres d’air (à raison de 0,5 litre d’air environ par inspiration).

Circulation et échanges gazeux

Lors de l’inspiration, l’air entre dans les poumons via la cavité nasale puis la trachée et le dioxygène (O₂) contenu dans l’air passe à travers la paroi des alvéoles pulmonaires. Il se fixe alors dans les capillaires sanguins directement sur les globules rouges (hématies) et à l’inverse le CO₂ dissous dans le plasma sanguin passe lui dans le sens inverse du sang vers l’air pulmonaire pour être expulsé par l’expiration.

Le sang alors oxygéné est ainsi transporté dans l’ensemble du corps (organes puis cellules) par les artères grâce à la circulation sanguine. Au niveau des cellules se produit la respiration cellulaire où l’O₂ est consommé et le CO₂ produit, par une réaction d’oxydo-réduction qui dégage de l’énergie (sous forme d’une molécule appelée ATP : Adénosine TriPhosphate). Le CO₂ produit est dissous dans le plasma sanguin et est réacheminé vers les poumons par la circulation sanguine veineuse pour être expulsé dans l’air pulmonaire par le mécanisme d’expiration.

Anatomie de l’appareil respiratoire

L'appareil respiratoire est formé d'un ensemble d'organes :

Les voies aériennes supérieures : correspondent à l’ensemble des conduits permettant à l’air d’accéder aux poumons (nez et bouche, naso et oro pharynx, larynx où se séparent les voies réspiratoires et digestives).

La trachée (ou trachée-artère) : tube maintenu ouvert par une vingtaine d'anneaux de cartilage rigide et flexible.

Les bronches : conduits (1 bronche principale par poumon) amenant l'air de la trachée à chaque poumon. La surface interne des bronches est recouverte par un tapis de cils vibratiles et de mucus permettant de filtrer et rejeter à l’extérieur les principales poussières et débris cellulaires. Les 2 bronches principales se subdivisent dans les poumons au niveau d’une partie appelée hile en bronches plus petites dites lobaires, qui elle mêmes se subdivisent en bronches segmentaires qui elle-même sont à nouveau subdivisées en bronches très petites appelée bronchioles. Les bronchioles sont fines comme des cheveux et se terminent par des sacs pleins d’air appelés les alvéoles pulmonaires.

Les alvéoles pulmonaires : tous petits sacs remplis d’air et présentant une paroi très fine au niveau de laquelle à lieu les échanges gazeux respiratoires. C’est donc une surface d’échange entre les deux compartiments. Le très grand nombre d’alvéoles pulmonaires permet une surface totale d’échange absolument astronomique d’environ 100m². Les alvéoles se gonflent d’air à l’inspiration et se vide lors de l’expiration. La fine paroi est recouverte de très nombreux et très fins vaisseaux sanguins, les capillaires au travers de la paroi desquels se réalise le véritable échange gazeux. Par ailleurs, afin de protéger le corps, des cellules appelées “macrophages” digèrent poussières et microbes grâce aux enzymes qu'elles contiennent au niveau des alvéoles pulmonaires.

Les poumons : organes volumineux et spongieux situés dans l’enceinte creuse de la cage thoracique peuvent contenir en tout 3 litres d’air environ à l’âge adulte. Ils sont constitués (voir ci-dessus) par les bronchioles, les alvéoles et les capillaires pulmonaires.et présentent plusieurs lobes (3 pour le poumon droit et 2 pour le gauche, laissant ainsi une cavité permettant au cœur de s’y loger). La surface des poumons (et l’intérieur du thorax) est tapissée par une mince membrane : la plèvre. Celle-ci présente deux feuillets qui renferment entre eux un liquide en toute petite quantité permettant aux deux feuillets et donc aux poumons de glisser dans la cage thoracique lors des inspirations et expirations.

08 La respiration Partie 1 par rule336

08 La respiration Partie 2 par rule336