LA PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE
LA PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE
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<strong>LA</strong> <strong>PHYSIOLOGIE</strong><br />
<strong>RESPIRATOIRE</strong><br />
Pr Mounia Serraj<br />
Pr M. C. Benjelloun<br />
2011-2012
LE SYSTÈME <strong>RESPIRATOIRE</strong><br />
Générer des échanges gazeux permettant la vie,<br />
l’adaptation au milieu et la survie en situations<br />
extrême (altitude, plongée…)<br />
La vie nécessite l’oxygénation cellulaire<br />
Finalité du système respiratoire c’est l’oxygénation<br />
Finalité du système respiratoire c est l oxygénation<br />
cellulaire
Système ventilatoire<br />
• Indissociable du système respiratoire<br />
• Finalité du système ventilatoire<br />
– Permettre la respiration<br />
– Permettre l’élimination i des déchets du<br />
métabolisme cellulaire: CO2<br />
La finalité principale du système ventilatoire est<br />
La finalité principale du système ventilatoire est<br />
l’élimination du CO2
Bt But de la respiration :<br />
délivrer aux tissus la quantité d ’oxygène (O2) nécessaire<br />
et<br />
éliminer de gaz carbonique (CO2) produit<br />
Poumon = interface milieu extérieur/sang
Schéma général de la respiration<br />
Ventilation pulmonaire-alvéolaire<br />
Contrôle de la ventilat<br />
tion<br />
Échanges alvéolo-capillaires<br />
Transport des gaz dans le sang
P<strong>LA</strong>N <strong>PHYSIOLOGIE</strong> <strong>RESPIRATOIRE</strong><br />
Chapitre I: Anatomie fonctionnelle et structure<br />
Chapitre II: La ventilation pulmonaire<br />
Chapitre III: La circulation pulmonaire<br />
Chapitre IV: Les échanges gazeux alvéolocapillaire<br />
lél<br />
Chapitre V: Transport des gaz dans le sang<br />
Chapitre VI: Le contrôle de la ventilation
CHAPITRE I<br />
ANATOMIE FONCTIONNELLE<br />
ET STRUCTURE<br />
Pr Mounia Serraj<br />
Pr M. C. Benjelloun 2011-2012
Anatomie fonctionnelle<br />
Cage thoracique<br />
Voies aériennes<br />
Parenchyme pulmonaire<br />
Muscles respiratoires<br />
Plèvre<br />
Circulation pulmonaire<br />
Système cardiovasculaire<br />
a Centres respiratoires bulbaires et récepteurs
Anatomie fonctionnelle<br />
Cage thoracique<br />
Voies aériennes<br />
Parenchyme pulmonaire<br />
Muscles respiratoires<br />
Plèvre<br />
Circulation pulmonaire<br />
Système cardiovasculaire<br />
a Centres respiratoires bulbaires et récepteurs
Anatomie fonctionnelle<br />
Cage thoracique<br />
Voies aériennes<br />
Parenchyme pulmonaire<br />
Muscles respiratoires<br />
Plèvre<br />
Circulation pulmonaire<br />
Système cardiovasculaire<br />
a Centres respiratoires bulbaires et récepteurs
Cage thoracique<br />
Cage thoracique + muscles<br />
respiratoire<br />
La mécanique ventilatoire<br />
t i<br />
Dt<br />
Diamètre antéropostérieur<br />
G
Anatomie fonctionnelle<br />
Cage thoracique<br />
Voies aériennes<br />
Parenchyme pulmonaire<br />
Muscles respiratoires<br />
Plèvre<br />
Circulation pulmonaire<br />
Système cardiovasculaire<br />
a Centres respiratoires bulbaires et récepteurs
Voies aériennes<br />
-Voies aériennes supérieures<br />
VAS<br />
- Fosses nasales<br />
- Pharynx<br />
- Larynx<br />
-Voies aériennes inférieures<br />
VAI<br />
- Vi Voies de conduction et<br />
de transition<br />
-Trachée<br />
- Bronches,<br />
bronchioles<br />
terminales.<br />
-Bronchioles<br />
respiratoires<br />
- Zone respiratoire<br />
- Conduits et sacs<br />
alvéolaires<br />
ne de conducti<br />
ion<br />
Zo<br />
Zone de<br />
transition<br />
Zone<br />
respiratoire
VAI: zone de conduction<br />
-Divisions successives à partir de la trachée<br />
-≈ 14 divisions<br />
-Organisé en lobes, segments.
• Diminution progressive des plaques de cartilage qui sont absentes au niveau des<br />
bronchioles<br />
• Fibres musculaires lisses abondantes dans les bronchioles, persistent au niveau des<br />
bronchioles respiratoires
Epithelium respiratoire<br />
Cellules à mucus<br />
Cellules ciliées<br />
cellules musculaires lisses<br />
cartilage<br />
fibres élastiques<br />
Tissu lymphoïde<br />
TRACHEE<br />
En proportion variable selon la topographie<br />
BRONCHE
VAI: Zone de transition<br />
Bronchiole respiratoire<br />
- à partir de la 17 ème subdivisions<br />
- petits conduits de 1 mm<br />
- paroi présente un petit nombre d’alvéoles<br />
- pas d’échanges gazeux<br />
- se divisent pour produire 1 million de conduits alvéolaires.
VAI: zone respiratoire<br />
Conduits et sacs alvéolaires<br />
Bronchiole respiratoire<br />
Canal alvéolaire<br />
Alvéole<br />
Alvéole<br />
Sac alvéolaire<br />
Alvéole<br />
Alvéole
Anatomie fonctionnelle<br />
Cage thoracique<br />
Voies aériennes<br />
Parenchyme pulmonaire<br />
Muscles respiratoires<br />
Introduction à la mécanique ventilatoire<br />
Plèvre<br />
Circulation pulmonaire<br />
Système cardiovasculaire<br />
Centres respiratoires bulbaires et récepteurs
Parenchyme pulmonaire<br />
-Voies de conduction terminales: canaux et sacs alvéolaires<br />
- Alvéoles<br />
l<br />
- les vaisseaux pulmonaires<br />
-Les espaces inter-alvéolaires: septum
Parenchyme pulmonaire<br />
- Canaux alvéolaires Sacs Alvéolaires Alvéoles<br />
- 300 à 500 millions d’alvéoles<br />
l<br />
- Surface alvéolaire : 80 à 100m²<br />
- LIEU DES ECHANGES GAZEUX
Parenchyme pulmonaire<br />
-
Parenchyme pulmonaire<br />
-Pneumocytes type I:<br />
- cellules aplaties, prolongements cytoplasmiques très fins<br />
- - échanges rapides, cellules fragiles<br />
- 95 % de la surface alvéolaire<br />
- Pneumocytes type II:<br />
- cellules cuboïdales avec des microvillosités<br />
- 3% de la surface alvéolaire<br />
l - sécrétion du surfactant<br />
- Macrophages alvéolaires:<br />
- principal système de défense de l’espace alvéolaire<br />
- restent dans les alvéoles (cellules à poussière)<br />
ou sont éliminés par le tapis muco-ciliaire ou interstitium<br />
-Film liquidien endo-alvéolaire: 3 couches<br />
- glycocalix au contact de l’épithélium alvéolaire<br />
- couche aqueuse (immunoglobulines)<br />
- Surfactant au contact de l’air alvéolaire<br />
- Espace interalvéolaire: squelette conjonctif<br />
-Fibroblastes, macrophages, lymphocytes<br />
-Fibres de collagène, de réticuline, d’élastine
Unité respiratoire anatomique<br />
Le lobule pulmonaire<br />
-Forme de pyramide tronquée<br />
- sommet hilaire et base pleurale<br />
- limité par septas conjonctifs<br />
- Subdivision de bronchiole terminale en 3 générations de bronchioles respiratoires
Fonctions voies aériennes et Poumon<br />
- Fonctions respiratoires<br />
- Ventilation pulmonaire<br />
- Conduction aérienne<br />
- Contrôle des résistances<br />
- Echanges gazeux<br />
- Défense: Filtration des particules inhalées, des agents bactériens …<br />
- Clairance muco-ciliaire<br />
- Macrophages alvéolaires<br />
- Système immunitaire du poumon<br />
- Conditionnement de l’air inspiré<br />
- Fonctions non respiratoires<br />
i<br />
-Fonction endocrine et métabolique (système rénine-angiotensine…)<br />
- Equilibre acide-base<br />
- Phonation
Anatomie fonctionnelle<br />
Cage thoracique<br />
Voies aériennes<br />
Parenchyme pulmonaire<br />
Muscles respiratoires<br />
Plèvre<br />
Circulation pulmonaire<br />
Système cardiovasculaire<br />
a Centres respiratoires bulbaires et récepteurs
Muscles respiratoires<br />
-Inspiration: phénomène actif<br />
- Expiration: phénomène passif ou actif<br />
-Muscles respiratoires:<br />
Muscles respiratoires:<br />
- inspiratoires/ expiratoires<br />
- Thoraciques/ Abdominaux/ Pharyngés.
Muscles respiratoires<br />
Muscles de l’inspiration<br />
Muscles de l’expiration<br />
PRINCIPAUX:<br />
En respiration normale,<br />
-Intercostaux externes:<br />
l’expiration i résulte de la<br />
augmente le diamètre latéral rétraction passive des poumons<br />
Diamètre<br />
- Intercostaux internes: relèvent et de la cage thoracique:<br />
antéropostérieur<br />
les côtes.<br />
phénomène passif<br />
-Diaphragme: augmente le<br />
diaphragme vertical<br />
D<br />
Diamètre latéral<br />
ACCESSOIRES:<br />
S En respiration rapide:<br />
-Sterno-cleido-mastoïdien: -Intercostaux internes<br />
relève le sternum.<br />
-Muscles de l’abdomen:<br />
-Scalènes: relèvent les côtes<br />
compriment les viscères faisant<br />
supérieures.<br />
ainsi remonter le diaphragme: Diamètre vertical<br />
Droit de l’abdomen, oblique<br />
interne et externe et le<br />
transverse de l’abdomen.<br />
G
Muscles respiratoires<br />
Respiration calme<br />
Muscles actifs<br />
Activité<br />
Diaphragme<br />
Inspiration<br />
Intercostaux externes<br />
Inspiration<br />
0 Expiration<br />
L’expiration calme est un phénomène passif
Muscles respiratoires<br />
Respiration ample et/ou rapide<br />
Muscles actifs<br />
Diaphragme<br />
Intercostaux externes<br />
Sterno-cléido-mastoïdiens<br />
Scalènes<br />
Intercostaux internes<br />
Transverse de l’abdomen, obliques<br />
externes et internes, grands droits<br />
Activité<br />
Inspiration<br />
Inspiration<br />
Inspiration<br />
Inspiration<br />
Expiration<br />
Expiration<br />
L’expiration forcée est un phénomène actif
Mais<br />
Contraction des muscles respiratoires <br />
mobilisation de la cage thoracique<br />
Mais<br />
Pas d’adhérence anatomique entre la cage<br />
thoracique et les poumons<br />
Transmission des mouvements thoraciques aux<br />
poumons
Anatomie fonctionnelle<br />
Cage thoracique<br />
Voies aériennes<br />
Parenchyme pulmonaire<br />
Muscles respiratoires<br />
Plèvre<br />
Circulation pulmonaire<br />
Système cardiovasculaire<br />
a Centres respiratoires bulbaires et récepteurs
Plèvre<br />
-Le poumon est enveloppé dans une séreuse = la plèvre<br />
-Plèvre viscérale: face externe du poumon et des grosses<br />
bronches<br />
-Plèvre pariétale: tapisse la face interne de la cage<br />
thoracique<br />
- entre les 2 plèvres = espace pleural<br />
-Les 2 feuillets sont séparés par un espace virtuel où règne une pression<br />
négative légèrement<br />
iféi inférieure à la pression atmosphérique héi .<br />
- Sécrétion du liquide pleural≈ 2ml facilite le glissement le feuillet viscéral<br />
sur le feuillet<br />
pariétal lors des mouvements respiratoires.
Plèvre<br />
- inspiration expansion de la cage thoracique<br />
p p g q<br />
- plèvre pariétale suit le mouvement de la cage<br />
thoracique<br />
- vide pleural transmission du mouvement vers le<br />
poumon<br />
- feuillet viscéral s’insinue au niveau des espaces<br />
interlobulaires répartition homogène de la traction<br />
exercée sur le poumon<br />
- en fin d’expiration, les forces élastiques du thorax et<br />
du poumon s’équilibrent et la pression pleurale est de<br />
-2 à -5 cmH2O.
Plèvre<br />
poumon<br />
Plèvre viscérale<br />
Espace pleural<br />
Plèvre pariétale<br />
Cage thoracique<br />
Dépression dans<br />
l’espace pleural
Plèvre<br />
poumon<br />
Plèvre viscérale<br />
Espace pleural<br />
Plèvre pariétale<br />
Cage thoracique<br />
Les 2 feuillets e sont soumis s à une force élastique opposée<br />
Ils restent accolés grâce à la pression pleurale négative<br />
Contraction muscles expansion cage expansion poumon
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