Physiologie respiratoire

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Au niveau de la paroi des alvéoles se trouve 2 types de cellules :

- Des pneumocytes de types 1 : cellules très allongées qui constitueront 95% de la surface alvéolaire. C’est à cet endroit que l’hématose va se faire.

- Des pneumocytes de types 2 : cellules plus petites et donc beaucoup plus nombreuses mais représentent que 5% de la surface alvéolaire. Leur rôle est de transporter de l’eau et des électrolytes afin de bien hydrater le mucus.

Dans le cas de la mucoviscidose, c’est à ce niveau que le défaut génétique, au niveau d’un canal chlore, a lieu.

Ces pneumocytes 2 sont également impliqués dans la synthèse de surfactant : il s’agit d’un agent tensio-actif réduisant T, ce qui empêche la rétractation complète des alvéoles.

On trouve également des macrophages alvéolaires et des cellules inflammatoires qui vont permettre de terminer le rôle d’épuration.

3 – Les poumons

Ils sont situés dans la cage thoracique. Ils sont constitués de voies aériennes inférieures qui débouchent sur les alvéoles, des vaisseaux sanguines pulmonaires qui appartiennent à la petite circulation ainsi que des vaisseaux sanguins systémiques bronchique pour la grande circulation. Une petite partie de cette grande circulation va dans les poumons. On a un abondant TC élastique avec présence de collagène et d’élastine.

La circulation systémiques ou nutritives (grande) part du ventricule gauche et va jusqu’aux tissus. Puis le sang moins riche en O2 va être réexpédié.

La circulation pulmonaire (petite) relie le cœur aux alvéoles. C’est ici que se fait l’hématose.

La grande circulation ou circulation nutritive:

Le sang est éjecté du ventricule gauche par l’aorte pour arriver à chaque organe. S’en suit ensuite les artères, les artérioles, puis les capillaires systémiques. Le ventricule gauche a pour but de distribuer du sang à tous les organes Y COMPRIS LES POUMONS (1%) : on parle de circulation systémique bronchique. S’en suit ensuite les artères bronchiques, les artérioles bronchiques, puis les capillaires systémiques bronchiques.

Le sang quitte ensuite les organes par la réunion de ces capillaires systémiques en veinules qui vont se regrouper en veines. Au niveau pulmonaire se sont des veines bronchiques qui vont se réunir en veine caves supérieures qui vont rejoindre le cœur au niveau de l’oreillette droite.

La petite circulation ou circulation pulmonaire :

Le sang en provenance du ventricule droit arrive au niveau d’un tronc pulmonaire et va être éjecté dans la circulation pulmonaire. Ce tronc va se diviser en 2 artères pulmonaires qui se diviseront en artérioles pulmonaires puis en capillaires pulmonaires. C’est alors que l’hématose se produit. Le sang repart chargé en oxygène. Il quitte les organes par les veinules, puis les veines et veines caves qui rejoignent le cœur par l’oreillette droite.

Le débit sanguin est très important, il est d’environ 5L/min, équivalent au débit cardiaque.

Cette petite circulation contient la plus grosse surface de capillaire de tout notre organisme. Les vaisseaux pulmonaires sont plus pauvres en muscles lisses et plus riches en TC élastique.

4 – La cage thoracique

C’est un compartiment fermé et limité au niveau du cou par des muscles et du TC. Il sera séparé de l’abdomen par le diaphragme, muscle squelettique principal de la respiration, et limité au niveau latéral par du squelette tel que le sternum au niveau antérieur, les côtes au niveau latéral et le rachis au niveau postérieur. On y trouve du muscles, des tendons/ligaments mais aussi tu tissu adipeux.

5 – La plèvre

On l’appelle aussi cavité pleural ou sac pleural. C’est une cavité fermée qui enveloppe chacun des 2 poumons. On aura la face interne de cette cavité qui va adhérer au poumon, on l’appelle le feuillet viscéral. Le feuillet pariétal sera quant à lui fermement accroché à la cage thoracique.

Ces deux feuillets sont presque jointifs mais il y a tout de même un espace contenant une petite quantité de liquide qui sera riche en lipide (phospholipides) dont le rôle sera de lubrifier afin de limiter le frottement entre les poumons et le squelette de la cage thoracique.

Quand il n’y a pas d’inspiration ou d’expiration, il n’y a aucune pression associé aux différents gaz respiratoire. La Pression atmosphérique = 0, la pression alvéolaire = 0, pression cage thoracique = 0 et une pression intra pleural = -4

Ceci oblige les poumons à rester un minimum gonflés et oblige la cage thoracique (compliante) à rester un minimum rétractée.

S’il n’y a pas cette dépression intra pleural, un pneumothorax sera présent càd de l’air dans la cavité pleural provenant soit de la cage thoracique, soit des poumons.

La pression intra pleural sera donc égale à 0. Les poumons vont s’affaisser et la cage thoracique va se dilater. Ceci se manifeste par de fortes douleurs et des difficultés à respirer.

Quand un autre liquide pénètre dans la cavité pleurale, on parle de pleurésie.

II – La ventilation

Il s’agit du déplacement de l’air de l’extérieur de l’organisme vers l’intérieur des poumons et inversement.

1 – Moteur de la ventilation : un gradient de pression

Il s’agit d’un gradient de pression avec la loi d’action de masse. Elle dit que le débit d’air entre deux points est proportionnel à la différence de pression entre ces deux points. Plus la différence de pression est grande plus la quantité d’air véhiculé sera grande. L’air se déplace toujours d’une zone de haute pression vers une zone de basse pression.

Quantité d’air inspiré à chaque cycle = (Patm – Palv) / R

A la fin d’une inspiration/expiration (on ne respire plus), Patm = Palv = 0, il n’y a pas de déplacement de l’air. Pour que l’air puisse entrer ou sortir des alvéoles il faudra alors créer un gradient de pression entre les alvéoles et l’atmosphère.

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