La physiologie respiratoire
 
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C'est un processus qui va permettre les échanges gazeux entre l'air et les alvéoles pulmonaires. La réserve d'oxygène dans les poumons est à peine suffisante pour couvrir les besoins de l'organisme pendant deux minutes
Il y a deux éléments importants : les muscles et la cage thoracique.
La ventilation se fait grâce à l'augmentation et à la diminution du volume de la cage thoracique qui permet l'introduction et le rejet de l'air par différences de pressions (pour que l'air puisse entrer jusqu'aux alvéoles pulmonaires, il faut que la pression qui règne à l'intérieur des poumons devienne plus basse que la pression de l'atmosphère). Un adulte a en moyenne 16 mouvements ventilatoires par minutes et mobilise 5 à 6 l d'air par minute soit 10 m3 d'échange par jour. Le mouvement d'inspiration requiert l'action des muscles inspiratoires alors que l'expiration est un phénomène passif. Le temps expiratoire est deux fois plus long que le temps inspiratoire.
Quels sont les volumes d'air mobilisés pendant la respiration ?
Le volume d'air courant qui correspond à une respiration où le sujet ne force pas pendant l'inspiration et l'expiration est d'un demi-litre.
Le volume inspiratoire de réserve est le volume d'air inhalé lors d'un effort d'inspiration forcée. Il correspond à 1,5 l.
Le volume expiratoire de réserve est le volume d'air expirable en se forçant après une inspiration forcée. Il est de 1,5 l également. Il existe aussi ce que l'on appelle le volume mort et le volume résiduel qui ne sont pas utilisables en respiration calme. Par contre, tous ces volumes d'air sont mobilisables lors d'efforts sportifs La fréquence respiratoire et l'amplitude de la respiration dépend de divers paramètres comme :
- la teneur en gaz carbonique, en oxygene dans le sang
- l'acidité du milieu sanguin
- la pression artérielle
- d'autres facteurs comme le froid, la douleur, l'irritation des voies aériennes, les émotions et le stress,
Le centre de commande respiratoire est situé dans le bulbe rachidien à la base du cerveau fait la synthèse de toutes ces paramètres et régule la respiration en prenant compte aussi de la volonté du sujet.
L'air inhalé qui arrive aux alvéoles est appelé alvéolaire. Il n'a plus la même composition que l'air ambiant.
Composition de l'air ambient :
- Oxygène : 21 %.
- Azote : Environ 79 %.
- Dioxyde de carbone : des traces.
Composition de l'air alvéolaire.
- Oxygène : 14 %.
- Azote : environ 79 %.
- Dioxyde de carbone : 5 Ã 6 %.
Le sang des capillaires alvéolaires n'est jamais en contact avec l'air ambiant mais il est en contact avec l'air alvéolaire. En ventilation calme, l'augmentation du volume de la cage thoracique est relativement petite. L'air qui va pénétrer dans les fosses nasales représente 400 ml. Sur les 400 ml, seulement 250 ml arrivent aux alvéoles. Cette différence entre l'air inhalé et l'air alvéolaire représente l'espace mort (ce que l'on perd en route). Il apparait qu'une petite partie seulement de l'air inspiré arrive dans les alvéoles et permet le transfert des molécules d'oxygène de l'air vers les vaisseaux sanguins qui entourent les alvéoles. En échange, le sang des capillaires envoie le gaz carboniques vers les alvéoles afin d'être expiré. Le temps d'échange étant court la surface d'échange est grande. Si toutes les alvéoles pulmonaires étaient étalées, elles occuperaient une surface de 80 à 100 m² au repos.
La respiration remplit trois fonctions.
- Apporter de l'oxygène à l'organisme à partir de l’air inhalé.
- Rejeter les déchets en l'occurrence le dioxyde de carbone provenant des atomes de carbones des aliments ingérés qui vont se combiner à l'oxygène de l'air inhalé pour former du dioxyde de carbone. Ce CO2 diffuse du sang veineux vers les alvéoles pulmonaires. Il passe donc 3.000 ml de dioxyde de carbone à la minute.
- Participer à la régulation du PH sanguin.
Modification de page le 14/02/2009