L'appareil respiratoire

Mécanisme et principe de la respiration

L’appareil respiratoire a pour rôle de :

• créer un échange gazeux entre le sang des veines et l’air atmosphérique pour fournir au sang l’oxygène dont le corps a besoin - l'oxygène permet au corps de brûler son carburant, c'est-à-dire les nutriments contenus dans l'alimentation. C’est le mécanisme d’inspiration : l’air entre dans les poumons via le nez 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). Le sang alors oxygéné est ainsi transporté dans l’ensemble du corps par les artères grâce à la circulation sanguine. Au niveau des cellules, l’O2 est consommé et le CO2 produit.

• expulser du corps des déchets gazeux, constitués principalement par le dioxyde de carbone – mécanisme d’expiration : le CO2 dissous dans le plasma sanguin passe dans le sens inverse du sang vers l’air pulmonaire pour être expulsé par l’expiration. 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.

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.

Le diaphragme, muscle large et fin, situé sous les poumons, assure avec les muscles intercostaux et abdominaux, la contraction et l'expansion de la cage thoracique permettant la respiration.

Chaque jour, un adulte inspire environ 8 000 litres d’air (à raison de 0,5 litre d’air environ par inspiration).

Anatomie de l’appareil respiratoire

L’appareil respiratoire est formé des :

Voies aériennes supérieures qui permettent à l’air d’accéder aux poumons (nez et bouche, pharynx, larynx où se séparent les voies respiratoires et digestives).

Le nez qui a différentes fonctions :

• Humidification de l'air par la sécrétion des muqueuses, le mucus.
• Filtration de l'air par les cils.
• Réchauffement de l'air par les capillaires.
Le pharynx qui est un conduit faisant communiquer la bouche et l'œsophage d'une part, les fosses nasales et le larynx d'autre part. C'est donc le carrefour des voies aériennes et des voies digestives qui se croisent à ce niveau.

Le larynx qui est l'intermédiaire entre le pharynx et la trachée. Il abrite les cordes vocales. Située au-dessus du larynx, l'épiglotte sépare le pharynx du larynx pour servir d’aiguillage.

Voies aériennes inférieures :

La trachée est un tube maintenu ouvert par une vingtaine d’anneaux de cartilage rigide et flexible qui fait suite au larynx et donne naissance aux bronches, elle est recouverte d'une muqueuse possédant des cils qui permettent de filtrer l'air.

Les bronches : il y a une bronche principale par poumon - bronches souches - qui amène 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 de rejeter à l’extérieur les principales poussières et débris cellulaires. Les 2 bronches principales se subdivisent dans les poumons en bronches plus petites qui, elles-mêmes, se subdivisent jusqu’aux bronchioles.

Les poumons : Ils jouent un rôle vital puisqu'ils sont chargés de l'apport en oxygène de votre organisme. Ce sont des organes spongieux constitués de plusieurs lobes (3 pour le poumon droit et 2 pour le gauche pour laisser un logement pour le cœur) et composés par :
• les bronchioles,
• les alvéoles
• les capillaires pulmonaires.

Les bronchioles sont la dernière subdivision des bronches qui amènent l’air dans les poumons. Elles sont fines comme des cheveux et se terminent par des sacs pleins d’air appelés alvéoles pulmonaires.

Les alvéoles pulmonaires : ce sont de tous petits sacs à fine paroi - qui se gonflent et se dégonflent d’air - au niveau desquels ont lieu les échanges gazeux respiratoires. Chaque sac alvéolaire contient une dizaine d'alvéoles ou plus, réunies en grappes. Leur fine paroi est recouverte de très nombreux et très fins vaisseaux sanguins, les capillaires qui permettent le véritable échange gazeux.

L'oxygène apporté par l'inspiration traverse la membrane de la paroi alvéolaire pour être transféré vers les globules rouges contenus dans les capillaires. Inversement, les déchets gazeux passent des globules rouges a l'air des alvéoles, afin d'être éliminés par l'expiration. Le très grand nombre d’alvéoles pulmonaires permet une surface totale d’échange d’environ 100 m². Les alvéoles se gonflent d’air à l’inspiration et se vident lors de l’expiration.

Les alvéoles sont particulièrement sensibles aux infections car elles constituent un environnement humide et chaud, propice à la prolifération des virus et des bactéries.

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 qui permet aux deux feuillets et donc aux poumons de glisser dans la cage thoracique lors des inspirations et des expirations.