Cours respiration j. peyronnet roux

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  • plan

    1. la respiration Introduction rle de l oxygne dans l organisme

    2. l appareil respiratoire description de ses composants

    3. les paramtres pulmonaires 4. Les changes gazeux

    Lois physique des gaz 5. Gense du rythme 6. Contrle de la ventilation 7. Facteurs qui influencent la ventilation

    Hypoxie 8. conclusion

  • Introduction

  • La respiration

    Terme gnral qui inclut 2 processus la respiration externe (l organisme

    entier) absorption d oxygne rejet de CO2

    la respiration interne (au niveau cellulaire)

    utilisation d oxygne production de CO2

  • La respiration externe est responsable de la transformation du sang dsoxygn qui arrive du cur droit en sang oxygn qui retourne au

    cur gauche

    La respiration externe

  • La respiration interne La respiration interne implique

    les changes d'oxygne et de gaz carbonique entre les capillaires systmiques et les cellules des tissus.

  • Rle de loxygne dans lorganisme

    Passage de loxygne de latmosphre la mitochondrie :

    srie dtapes ordonnes faisant intervenir des fonctions et des structures diffrentes (fig..1).

    le systme respiratoire le systme circulatoire

    lquilibre au sein de lorganisme entre lapport d O2 et llimination de CO2

    de transport de loxygne les poumons, le coeur, deux circuits de diffusion passive,

    Dans chaque tissu, toute modification (baisse ou augmentation) de la pression partielle doxygne affecte les capacits de la mitochondrie synthtiser de lATP. Il est aussi important de souligner quun certain nombre de protines du mtabolisme enzymatique utilise loxygne molculaire comme co-facteur au cours de leur fonctionnement.

  • Principes de la physiologie respiratoire

    1. La ventilation est indispensable a lentretien de la vie

    2. Lorganisme consomme de lO2 et produit du CO2; il est le sige dun phnomne analogue a la combustion des corps inanims; cette combustion est a lorigine de la chaleur animale.

    1.La chaleur animale provient de loxydation des substances organiques

    2.Lazote nest pas a proprement perle un gaz respiratoire

    3. Le sige des oxydations se trouve dans les cellules: la circulation du sang assure le transport dO2 et du CO2 entre les poumons et les tissus, le sang ayant la proprit de fixer et de librer rapidement de grandes quantit de ces gaz

    4. Lintensit des changes gazeux et de la dpense dnergie est variable

    5. Lintensit des changes gazeux est dtermine par les besoins de lorganisme

    6. Le rgime de fonctionnement des appareils ventilatoire et circulatoire est rgl en fonction des besoins dchanges gazeux de lorganisme

  • Appareil ventilatoire

  • Appareil ventilatoire

    Organes d change gazeux : les poumons

    une pompe qui ventile les poumons : cavit thoracique les muscles respiratoires

    augmentation ou diminution de la taille de la cavit thoracique

    rgion centrale (SNC) : groupes cellulaires (neurones) contrlant les muscles

    fibres nerveuses entre les centres et les muscles

  • Anatomie des poumons

    Entre la trache et les sacs alvolaires, les conduits se divisent 23 fois. Les 16 premires gnrations : zone de

    conduit des gaz dans les deux sens. Cette zone est constitue des bronches, des bronchioles et des terminaisons des bronchioles.

    Les 7 gnrations restantes reprsentent une zone respiratoire et de transition : changes gazeux. Cette zone est constitue de : bronchioles respiratoires, conduits alvolaires et des alvoles.

    Espace mort anatomique Volume: 0.150 L

    Zone respiratoire Volume: 3 L

  • Ces divisions multiples augmentent de faon trs importante la surface pulmonaire : 2 cm2 au niveau de la trache et 11 800 cm2 au niveau des alvoles. En consquence la vitesse du flux des gaz dans les alvoles est beaucoup plus lente.

    L homme possde 300 millions d alvoles et la surface totale d change (les 2 poumons) est de 70m2.

    Les alvoles sont entoures par des capillaires pulmonaires. La plupart du temps, la barrire entre l air et le sang des capillaires est extrmement fine.

    La paroi des alvoles est constitue de 2 types de cellules pithliales : les cellules de type I : elles sont plates et possdent de larges

    extensions cytoplasmiques. Ce sont les cellules primaires de la ligne.

    Les cellules de type II : elles sont plus paisses et possdent des inclusions cytoplasmiques (pneumocytes granules). Elles scrtent le surfactant.

    Le surfactant: Il existe d autres types de cellules pithliales, mais galement

    des macrophages, des lymphocytes, des mastocytes (contiennent hparine, divers lipides, de l histamine et des polypeptides). Ces mastocytes sont impliqus dans les ractions allergiques.

  • Voies nasales pharynx : l air y est rchauff, satur en eau trache les bronches les bronchioles les conduits alvolaires les sacs alvolaires

    Mucus: impurets sont phagocytes sur place par les macrophages et/ou ramenes vers la trache par les cils de lpithlium cili: expectoration ou ingestion. Vitesse:1cm/min. battement des cils :12-20 fois par s. Production de mucus de 10 100ml par jour (tabagisme). La stimulation est vagale

    Surfactant:

  • paramtres ventilatoire

  • Les paramtres ventilatoires

    Il est possible d tudier quantitativement la ventilation pulmonaire par mesure des volumes et des dbits de gaz changs par un sujet. Spirographes et pneumotachographes permettent de relever les paramtres spirographiques, le pneumotachographe permettant de mesurer les dbits instantanns.

    La frquence respiratoire (FR) Elle varie en fonction de :

    l tat du sujet (repos, activit modre, forte) la temprature ambiante (augmente avec Ta) l ge (14-18.min-1 pour un adulte et entre 45-50.min-1 pour le nourrisson) le sexe (fminin > masculin) l espce : elle est inversement proportionnelle la taille

    LES VOLUMES MOBILISABLES Ils sont mesurable par spiromtrie directe Le volume courant : VT C est le volume d air mobilis au cours d un cycle

    respiratoire normal (inspiration-expiration). Sa valeur moyenne est de 0.5l chez un homme au repos ; elle augmente avec le dbit ventilatoire.

    Le volume de rserve inspiratoire (VRI) C est le volume maximum d air quun sujet peut inspirer en

    plus d un volume courant lors d une inspiration force.

  • La valeur moyenne de VRI est d environ 2,5l, mais le VRI dpend de la constitution physique du sujet.

    Le volume de rserve expiratoire : VRE C est le volume maximum d air que le sujet peut encore

    expirer en plus de VT la fin d une expiration normale, c est dire en ralisant une expiration force. Sa valeur est infrieure celle du VRI (environ 1,5l).

    Le volume rsiduel : VR C est le volume de gaz (non mobilisable) restant dans

    l appareil respiratoire la fin d une expiration force. Sa valeur varie selon les caractristiques du sujet. Le volume rsiduel ne peut tre dtermin par spiromtrie directe, il est mesur par des techniques (indirectes) de dilution de gaz non respiratoires (azote ou hlium) en circuit ouvert ou ferm. l ge : le sexe : fminin < masculin la taille :

    LES CAPACITS Elles sont dfinies partir des volumes respiratoires La capacit vitale : CV

    CV = VT + VRI + VRE Elle correspond au volume maximum d air quun sujet peut

    mobiliser au cours d un cycle respiratoire forc. La capacit vitale varie selon : l ge : le sexe : fminin < masculin la taille :

    Pour ce paramtre important, il existe des tables de valeurs thoriques en fonction de ces trois donnes.

  • En pathologie, une diminution de la capacit vitale par rapport aux valeurs des tables constitue un trouble ventilatoire restrictif.

    La capacit inspiratoire : CI CI = VT + VRI

    La capacit expiratoire : CE CE = VT + VRE

    La capacit rsiduelle fonctionnelle : CRF CRF = VRE + VR

    Elle reprsente le volume d air vici restant dans l appareil respiratoire la fin d une expiration courante normale (calme).

    La capacit pulmonaire totale : CT ou CPT CT = CV + VR

    Elle reprsente le volume d air total que l appareil ventilatoire peut contenir.

    LES DBITS VENTILATOIRES : ! Dbit moyen (VM = DM, en l/min) C est le volume d air ventil en moyenne en une minute chez un

    sujet calme au repos. Chez un sujet normal, !M varie entre 5 et 8l.min-1. Connaissant le VT et la frquence respiratoire FR

    VM = VT FR Dbit ventilatoire maximal : VMM ou DVM en l/min Le dbit ventilatoire maximal est mesur en faisant respirer le sujet

    le plus rapidement possible avec un VT optimal. Cette preuve, trs fatigante, ne doit pas dpasser une dure de 30 secondes.

    Sa valeur au repos est de 90l/min. (au minimum) chez un sujet normal. Il faut souligner qu l exercice, le dbit maximum peut atteindre 150l/min. et mme plus de 200l/min. chez certains sportifs entrans.

  • Dbit expiratoire maximal : DEM ou VEM 1) la !EMS est le volume d air qui peut tre expir pendant

    la premire seconde (l/sec.) d une expiration force suivant une inspiration force.

    La valeur absolue du !EMS varie avec les caractristiques morphologiques du sujet

    Il est aussi possible de dfinir le coefficient de TIFFENEAU : = VEMS /CV 100

    Ce rapport est normalement suprieur 75%. Toute baisse de ce coefficient au dessous de 70% caractrise un trouble ventilatoire obstructif (freinage expiratoire). Ce type de trouble s observe lors d affections respiratoires comme l asthme et la bronchite chronique grave.

    2) la partie la plus significative du DEM (l/s) se situe dans la partie moyenne de la courbe dbit = f(V). En effet, le dbit expiratoire maximal moyen ou DEM 75-