Le système respiratoire 1/2

Publié par Leonna V. sur 29 Octobre 2026, 17:03pm

Catégories : #Physiologie

Introduction et fonctions :

Le système respiratoire assure les échanges gazeux entre l'organisme et l'environnement : il apporte l'oxygène (O₂) aux cellules et élimine le dioxyde de carbone (CO₂) issu du métabolisme cellulaire.

Ses fonctions principales sont :

Hématose : échanges O₂ / CO₂ entre l'air alvéolaire et le sang (au niveau des alvéoles pulmonaires).
Régulation du pH sanguin : l'élimination du CO₂ contrôle l'équilibre acido-basique (via les ions H⁺/HCO₃⁻).
Phonation : passage de l'air au niveau du larynx (cordes vocales).
Rôle immunitaire et de filtrage : les voies aériennes filtrent, réchauffent et humidifient l'air inspiré.

Anatomie fonctionnelle : les voies aériennes

Zone conductrice (nez → bronchioles terminales) : conduit l'air, le filtre, l'humidifie et le réchauffe. Pas d'échange gazeux. Elle constitue l'espace mort anatomique (~150 mL).
Zone respiratoire (bronchioles respiratoires → alvéoles) : siège des échanges gazeux (~2500 mL d'air alvéolaire).

Définitions des termes clés :

Terme	Définition
Ventilation	Mouvement de l'air entre l'atmosphère et les alvéoles, assuré par les mouvements respiratoires (inspiration/expiration).
Hématose	Échange gazeux O₂/CO₂ entre l'air alvéolaire et le sang capillaire pulmonaire.
Diffusion	Passage des gaz à travers la membrane alvéolo-capillaire selon leur gradient de pression partielle.
Pression partielle (P)	Contribution d'un gaz à la pression totale d'un mélange : P = Fraction du gaz × Pression totale (loi de Dalton).
Espace mort anatomique	Volume d'air des voies conductrices qui ne participe pas aux échanges (~150 mL).
Espace mort physiologique	Somme de l'espace mort anatomique et des alvéoles non ou mal perfusées.
Compliance (distensibilité)	Capacité des poumons et de la paroi thoracique à se distendre pour une variation de pression donnée : C = ΔV/ΔP.
Élasticité	Propriété des tissus pulmonaires à revenir à leur forme de repos après distension (due aux fibres d'élastine et à la tension superficielle).
Surfactant	Substance (lécithine) sécrétée par les pneumocytes de type II, qui abaisse la tension superficielle dans les alvéoles et empêche leur collapsus.
Volume courant (VT ou VT)	Volume d'air mobilisé à chaque respiration calme (~500 mL).
Volume de réserve inspiratoire (VRI)	Volume maximal pouvant être inspiré en plus du volume courant (~3000 mL).
Volume de réserve expiratoire (VRE)	Volume maximal pouvant être expiré en plus du volume courant (~1100 mL).
Volume résiduel (VR)	Volume d'air restant dans les poumons après une expiration forcée (~1200 mL), non expirable.
Capacité vitale (CV)	VT + VRI + VRE : volume d'air mobilisable lors d'une expiration forcée après inspiration maximale.
Capacité pulmonaire totale (CPT)	CV + VR (~5800 mL chez l'adulte).
Ventilation alvéolaire	Volume d'air frais atteignant les alvéoles par minute : VA = (VT − espace mort) × fréquence respiratoire.
Perfusion	Débit sanguin dans les capillaires pulmonaires (~5 L/min au repos, égal au débit cardiaque).
Rapport ventilation/perfusion (VA/Q)	Adéquation entre ventilation alvéolaire et perfusion capillaire ; optimal ~0,8 au niveau pulmonaire global.
Shunt	Sang qui traverse les poumons sans être oxygéné (alvéole perfusée mais non ventilée).
Espace mort alvéolaire	Alvéole ventilée mais non perfusée (air ventilé mais inutile aux échanges).
Centre respiratoire (bulbaire)	Groupe neuronal du tronc cérébral (bulbe rachidien + pont) générant le rythme respiratoire.
Chémorécepteurs	Récepteurs sensibles aux variations de PO₂, PCO₂ et pH : centraux (bulbe, sensibles au CO₂/pH) et périphériques (corps carotidiens et aortiques, sensibles à la PO₂).
Hypoxie	Diminution de l'apport d'O₂ aux tissus.
Hypercapnie	Augmentation anormale de la PCO₂ sanguine.
Cyanose	Coloration bleutée des téguments due à un excès d'hémoglobine réduite (>5 g/dL).
Spirométrie	Examen mesurant les volumes et débits ventilatoires.

La mécanique ventilatoire :

La ventilation repose sur des variations de pression intrapleurale et intrapulmonaire, induites par les mouvements du diaphragme et des côtes.

1. Inspiration

Active : contraction du diaphragme (abaissement) et des muscles intercostaux externes (élévation des côtes).
Augmentation du volume thoracique → baisse de la pression intrapulmonaire (elle devient inférieure à la pression atmosphérique).
L'air entre dans les poumons.

2. Expiration

Passive au repos (relaxation musculaire + retour élastique des poumons).
Active à l'effort : muscles intercostaux internes et abdominaux.
Diminution du volume thoracique → augmentation de la pression intrapulmonaire → l'air sort.

3. Pressions en jeu

Pression	Valeur au repos	Rôle
Atmosphérique	760 mmHg	Référence (0)
Intrapulmonaire (alvéolaire)	= atmosphérique au repos	Varie avec les mouvements respiratoires
Intrapleurale	−4 à −5 mmHg (inférieure à l'atmosphérique)	Pression négative maintenant les poumons appliqués à la paroi

La pression pleurale négative est indispensable au maintien de l'expansion pulmonaire. Si la plèvre est perfornée (pneumothorax), les poumons se rétractent.

4. Le surfactant et la loi de Laplace

Selon la loi de Laplace : P = 2T/r (T = tension superficielle, r = rayon de l'alvéole).

Sans surfactant, les petites alvéoles (petit r) se videraient dans les grandes → collapsus.
Le surfactant réduit la tension superficielle, stabilise les alvéoles, diminue le travail respiratoire.
Un déficit en surfactant chez le prématuré provoque la maladie des membranes hyalines.

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