Le système respiratoire

• Définitions

Respiratoire :

• Transfert des gaz respiratoires dans un organisme vivant
• Respiration cellulaire ou mitochondriale
• Respiration tissulaire
• Ventilation

Ventilation :

• Activité thoraco-pulmonaire permettant les échanges gazeux

Gaz respiratoires :

• Oxygène et gaz carbonique
• 21 % O₂
• 78 % azote
• 0,03 % gaz carboniques
• 0,97 % autres gaz
• La respiration

Ventilation

Système cardiovasculaire

Système périphérique : muscle

• Fonctions de la ventilation

Fonctions essentielles :

• Transférer l’oxygène du sang
• Eliminer le gaz carbonique

Le CO₂ est le principal déterminant de la respiration : on respire car on a trop de CO₂ et qu’il faut respirer

Ce n’est pas par manque d’oxygène que l’on respire

Transport des gaz par :

-Convection

• Déplacement d’un fluide sous l’action d’une force extérieure
• Muscles ventilatoires à gaz en phase gazeuse
• Cœur à gaz transformé par le sang

-Diffusion

• Différence de pression partielle (capillaires y compris pulmonaires)

→Transport passif

• Organes du système ventilatoire

• Nez
• Pharynx
• Larynx
• Trachée
• Bronches
• Bronchioles
• Poumons et plèvre
• Muscles respiratoires

ATTENTION : une respiration normale passe par le nez et non par la bouche (sauf en cas d’obstruction ou de débit respiratoire augmenté lors d’un effort)

• Nez et cavité nasale

Muqueuse à l’intérieure du nez qui est très développée en surface

Muqueuse très vascularisé

Replis = cornets = multiplication de la surface et des échanges de chaleur et d’eau

àHumidification de l’air + réchauffement de l’air

Conduits restreints = possibilité d’obstacles, d’obstruction et de saignements (si très vascularisé)

• Muqueuse nasale

Constituée d’un épithélium cylindrique cilié

Cellules caliciformes à mucus = piège à particules

Très vascularisée : réchauffement de l’air inspiré

Communique avec la muqueuse cutanée en avant et le nasopharynx en arrière

• Orifices de la cavité nasale

Orifices antérieurs : vibrisses

Orifices postérieurs ou choanes

Canaux lacrymaux : reliés au nez

Les sinus paranasaux :

Frontal, maxillaire, sphénoïdal, ethmoïdal

Contenu = air

Rôle de résonateurs lors de la parole

• Fonction respiratoire du nez

Cornets : augmentation de la surface de la muqueuse

-Réchauffement : vascularisation +++

• Epistaxis 

-Filtration et nettoyage

• Mucus à déglutition ou expectoration
• Eternuement

-Humidification

• Muqueuse humide
• Saturation en vapeur d’eau
• 100% air alvéolaire

• Fonction olfactive du nez

Bulbe : odorat et gout modifiés lorsque le nez est bouché

• Pharynx

Conduit de 12 à 14 cm de long à Base du crâne à C6

• Nasopharynx

Ou rhinopharynx, ou cavum

En arrière du voile du palais

Paroi latérale : orifice trompe d’Eustache

>Caisse du tympan

Paroi postérieure : tonsilles pharyngiennes

Végétations

Tissu lymphoïde

Enfant (< 7 ans) +++

• Trompes auditives ou d’Eustache

Equilibre de la pression

Communique latéralement avec le rhinopharynx

= communication entre le nez et le tympan

Lors d’une infection nasale : otites = infection de l’oreille moyenne

• Oropharynx

Du voile du palais à C3

Tonsilles palatines : amygdales

Les angines sont localisées sur les amygdales

Déglutition à fermeture entre nasopharynx et oropharynx par la luette ou uvule

• Laryngopharynx

De C3 à C6

• Structure du pharynx

3 couches tissulaires :

-Muqueuse

*Epithélium cylindrique cilié : dans nasopharynx

*Epithélium pavimenteux stratifié résistant : dans oropharynx et laryngopharynx : protection anti-abrasion

-Tissu fibreux : mince à l’extrémité inf.

-Muscle lisse : muscles constricteurs / déglutition

• Vascularisation et innervation du pharynx

Branches de l'a. facial et drainage par v. faciales et jugulaires int.

Plexus pharyngien

– Filets parasympathiques : Nerfs vagues et glossopharyngiens

– Filets sympathiques : Ganglion cervical supérieur

• Fonctions du pharynx

Passage de l’air et des aliments

Réchauffement et humidification

Goût

Audition

Trompe auditive :

-Equilibre de la pression atmosphérique de chaque côté de la membrane tympanique

-Trouble audition / variation de pression

Protection : tonsilles

Phonation : chambre de résonnance (caractéristiques voix)

• Larynx

De la base de la langue à la trachée

En avant du laryngopharynx

+ Volumineux chez l’homme post pubertaire (pomme d’Adam, voix + grave)

→Modification de la voix car élargissement de l’espace = ↗ débit d’air

• Cartilages

• Cartilage cricoïde
  • Bord inf. = fin des VAS
• Cartilage thyroïde
  • Pomme d’Adam
  • Lieu d’insertion de la glande thyroïde
• Cartilages aryténoïdes
  • Lieu d’insertion des cordes vocales (au niveau de la glotte)

Syndrome de pénétration : savoir si un obstacle a passé ou non les cordes vocales lors d’une obstruction

• Epiglotte

Ferme le larynx / déglutition

Fausses routes

• Vascularisation et innervation du larynx

Artères laryngées sup. et inf.

Drainage / v. thyroïdiennes puis v. jugulaire homolat.

Innervation parasympathique

– n. laryngés sup. et laryngé récurrent

• br. du nerf vague

Innervation sympathique – Ganglion cervical sup.

• Contenu du larynx

Cordes vocales

Glotte : espace entre les cordes vocales

• Fonctions du larynx

Production de sons : hauteur, volume, résonance

Parole

Protection des voies aériennes inférieure

Voie de passage de l’air

Humidification, filtrage et réchauffement

• Trachée

Du larynx à T6

Longueur : 10 à 11 cm

Carina :

-Partie inf.

-Division en 2 bronches souches

• Structure de la trachée

16 à 20 anneaux incomplets

Paroi post. = tissu conjonctif et muscles

3 couches tissulaires :

-Couche ext. Fibreux et élastique

-Couche moy. : Muscle lisse, nerfs, vaisseaux

-Couche int. : épith. Cylindrique cilié

• Fonctions de la trachée

Soutien et liberté

Pas de fermeture / mvts tête et cou

Absence de cartilage post.

Dilatation et contraction

Indentation / dilatation œsophage / déglutition

Cartilages

Evitent le collapsus expiratoire

P° intratrachéale < P° intra thoracique

Tapis roulant mucociliaire

Réflexe de toux

Réchauffement, humidification et filtrage

• Poumons

Apex, base, faces costale et médiale

Clavicule en dessa de la pointe du poumon

Hile pulmonaire : zone d’abouchement des poumons

• Face médiale

Artère pulmonaire : transport de sang appauvri en oxygène, qui va aller vasculariser les poumons

2 veines pulmonaires : transport de sang pauvre en oxygène

Bronche

• Plèvre et cavité pleurale
• Plèvre
  • Membrane séreuse
  • Double feuillet
  • Plèvre viscérale
  • Plèvre pariétale
• Cavité pleurale
  • Film de liquide séreux
  • Evitent les frictions / ventilation
  • Perforation feuillet = pneumothorax
  • Collapsus du poumon : retour élastique
  • Augmentation de liquide pleural = pleurésie 

• Structure intérieure des poumons

Organisation fonctionnelle en lobes et lobules

Bronches, bronchioles, alvéoles

Vaisseaux sanguins et lymphatiques

Nerfs

Matrice de tissu conjonctif élastique

• Vascularisation pulmonaire

Tronc de l’artère pulmonaire

Artères pulmonaires droite et gauche

Capillaires pulmonaires

2 veines pulmonaires (∆ sang oxygéné +++ ici) / poumon

Atrium gauche

Mnémo. :

Vascularisation d’un organe = artère

Ressort d’un organe = veine

• Bronches et bronchioles

• Bronche droite

+ Grosse, + courte (2,5 cm) et verticale

Fausses routes

• Bronche gauche 

5 cm / 2 branches

• Structure 

Epithélium cylindrique cilié puis non cilié

Bronchioles, bronchioles terminales, bronchioles respiratoires, conduits alvéolaires, alvéoles

Disparition progressive du cartilage à muscle lisse

Echanges gazeux distaux

• Vascularisation, innervation et lymphatique

Branches des artères bronchiques

Drainage veineux par veines bronchiques

Parasympathique (nerf vague) à bronchoconstriction

Sympathique à bronchodilatation

Drainage lymphatique :

-conduit thoracique gauche

-conduit lymphatique droite

• Fonctions

Contrôle de l’entrée d’air à SNA

Réchauffement et humidification

Soutient et liberté des voies aériennes

Enlèvement des particules

Réflexe de toux

• Bronchioles respiratoires et alvéoles

150 millions d’alvéoles (adulte)

Disparition progressive du tissu conjonctif et musculaire

Alvéoles entourées réseau dense de capillaires à membrane respiratoire

Capillaires : vaisseaux sanguins très fins au sein desquels se feront des échanges gazeux

Membrane respiratoire :

Cellules septales (surfactant) 

Permet à l’alvéole de rester ouverte quand l’air arrive

Abaisse tension superficielle

Anti-collapsus expiratoire

Absent 35^ème SA chez le prématuré à corticoïdes pour accélérer la maturation pulmonaire in utéro

Parasympathique :

Bronchoconstriction : fermeture complète des petites voies aériennes

Sympathique : bronchodilatation

• La respiration

Echanges gazeux :

Respiration externe = poumons

Respiration interne = tissus

→Seul but : renouveler une partie de l’intérieur de l’alvéole

• Ventilation : muscles

Diaphragme :

-Dôme

-Centre tendineux : C8 à C9

-Inspiratoire

-Augmentation du volume thoracique è ↓ P°

-2 nerfs phréniques

• Muscles intercostaux

11 paires

Intercostaux externes

Intercostaux internes

Intercostaux intimes

• Scalènes

Inspiratoires

• SCM

Inspiratoires

• Abdominaux

Expiratoires

Grands droits, obliques internes externes et transverses

• Cycle ventilatoire

Fréquence respiratoire de 12 à 15 / min au repos

∆ Abus de langage : on devrait dire fréquence ventilatoire et non respiratoire car la respiration se fait en permanence

Alternance respiration, expiration et pause

Inspiration :

-Contraction des muscles intercostaux et diaphragme

-Augmentation du volume thoracique

-Diminution de la P° intrapleurale < Patm

-Plèvre viscérale suit plèvre pariétale

-Dilatation des poumons

-Baisse P° alvéolaire

Mécanisme actif (contraction musculaire)

Pompe respiratoire

3s au repos

Expiration :

-Relâchement des intercostaux et du diaphragme

-Retour élastique des poumons

-P° alvéoles > P°atm

• Variables physiologiques de la ventilation

Elasticité :

-Capacité du poumon à retrouver sa forme de repos après chaque cycle ventilatoire

-Emphysème : air intrapulmonaire, absence d’échanges

Compliance :

-Mesure de la distensibilité des poumons

-Si compliance basse = effort ++

Pleurésie, fibrose

Résistance au flux aérien :

-Bronchoconstriction

-BPCO : bronchite chronique

• Volumes et capacités pulmonaires

Capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) :

Volume d’air restant après expiration normale

CRF = VR + VRE

VR : volume de réserve

VRE : volume de réserve expiratoire

Capacité vitale (CV) :

VT + VRI + VRE

3,15 à 4,5 L

Capacité pulmonaire totale (CPT) :

CPT = CV + VR

• Chémorécepteurs

Récepteurs sensibles à la P° artérielle O₂ et CO₂

Situés dans le sang et le LCS

Récepteurs centraux

Surface du bulbe dans le LCS

Si PCO₂ augmente (hypercapnie) à stimulation respiration

Si PCO₂ baisse (hypoxémie) à stimulation respiration

Récepteurs périphériques

Arc aortiques et glomus carotidiens

Idem centraux et baisse pH

Influx transmis via les nerfs glossopharyngiens et vagues