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ETUDE DE CAS Coralie, 22 ans, est étudiante et affectionne les sports nautiques. Un printemps, pendant la semaine de relâche, elle va au bord de la mer, où elle loge dans un hôtel avec accès à la plage et à la piscine. Un jour à la plage, elle décide de nager avec le masque et le tuba. Le soleil brille, il fait 27°C à l’ombre et la mer est à 22°C. Sa ventilation alvéolaire (VA) normale durant un exercice léger est de 6,0 L/min. Son tuba a un volume de 50 mL. Lorsqu’elle respire dans le tuba, Coralie doit-elle modifier sa ventilation pour fournir la même quantité d’O 2 aux cellules de ses tissus ?

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ETUDE DE CAS

Coralie, 22 ans, est étudiante et affectionne les sports

nautiques. Un printemps, pendant la semaine de relâche,

elle va au bord de la mer, où elle loge dans un hôtel avec

accès à la plage et à la piscine.

Un jour à la plage, elle décide de nager avec le masque et

le tuba. Le soleil brille, il fait 27°C à l’ombre et la mer est à

22°C. Sa ventilation alvéolaire (VA) normale durant un

exercice léger est de 6,0 L/min. Son tuba a un volume de

50 mL.

Lorsqu’elle respire dans le tuba, Coralie doit-elle

modifier sa ventilation pour fournir la même quantité

d’O2 aux cellules de ses tissus ?

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ETUDE DE CAS

Après avoir fait du tuba tout l’après-midi, Coralie se rend à

la piscine où l’attendent ses amis. Avant d’entrer dans l’eau,

elle fait quelques minutes d’hyperventilation, puis plonge

et, presque aussitôt s’évanouie, passant tout près de la

noyade. Heureusement, ses amis se rendent compte

qu’elle est en difficulté et la tirent de là.

Coralie reprend ses esprits en 15 secondes, sans

réanimation, ni traitement médical.

Pourquoi Coralie s’est-elle évanouie ?

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LE SYSTEME RESPIRATOIRE

Système permettant de répondre à un

besoin vital, l’apport de dioxygène à

l’organisme et l’élimination du dioxyde de

carbone.

Si absence de ventilation et d’hématose

supérieure à 3 min → atteintes graves

O2 et CO2

Système

cardio-

vasculaire

Nutriments

Cellules

des tissus

Déchets

LE SYSTEME

RESPIRATOIRE

Le système

urinaire

Le système digestif

INTRODUCTION

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LE SYSTEME RESPIRATOIREINTRODUCTION

→ La tortue peut rester en apnée jusqu’à 6 heures !

→ Le record d’apnée chez l’Homme est de 11 min et 35 secondes

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INTRODUCTION

Organisation

générale du

système

respiratoire

NezCavité nasaleSinusPharynx

Larynx

Trachée

Bronches

Bronchioles

Alvéoles

Œsophage

Clavicule

Côtes

Diaphragme

Poumon

droit

Poumon

gauche

Langue

V. AERIENNES SUPERIEURES

V. AERIENNES INFERIEURES

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SOMMAIRE

I) Anatomie du système respiratoire

1) Les voies aériennes supérieures• Nez

• Pharynx

• Larynx

2) Les voies aériennes inférieures• Trachée

• Bronches et bronchioles

• Alvéoles

• Poumons et plèvre

II) Physiologie du système respiratoire

1) Les mécanismes ventilatoires

• Mécanique de la ventilation

• Muscles respiratoires

2) Les échanges et les transports gazeux

• Hématose

• Echanges tissulaires

• Transports des gaz dans le sang

3) Le contrôle de la respiration

• Contrôle central

• Régulations

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1) Les voies respiratoires supérieures

• Le nez

Rhinite

Pollens

Animaux

Acariens

I) Anatomie du système respiratoire

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Choanes Vestibule nasal

NarinesCavité nasale

Palais osseux

Langue

Palais mou

Épiglotte

Larynx

Trachée

Nasopharynx

Oropharynx

Laryngopharynx

Cordes vocalesŒsophage

1) Les voies respiratoires supérieures

Voies respiratoires

supérieures (coupe

sagittale et médiane de

la tête et du cou)

Cartilage thyroïde

Cartilage cricoïde

I) Anatomie du système respiratoire

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Choanes Vestibule nasal

NarinesCavité nasale

Palais osseux

Langue

Palais mou

Épiglotte

Larynx

Trachée

Nasopharynx

Oropharynx

Laryngopharynx

Cordes vocalesŒsophage

1) Les voies respiratoires supérieures

• Le nez

Cartilage thyroïde

Cartilage cricoïde

Rhinite

Muqueuse inflammatoire → obstruction nasale

Sécrétions et exsudats → écoulement nasal

I) Anatomie du système respiratoire

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1) Les voies respiratoires supérieures

Bronchite

chronique et

usage du tabac

I) Anatomie du système respiratoire

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Lamina propria

Couche de mucus

Épithélium pseudostratifié

prismatique cilié

Cellule à mucus

Les battements des cils

repoussent le mucus vers le

pharynx.

1) Les voies respiratoires supérieures

• La muqueuse respiratoire

I) Anatomie du système respiratoire

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1) Les voies respiratoires supérieures

Bronchite

chronique et

usage du tabac

I) Anatomie du système respiratoire

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SOMMAIRE

I) Anatomie du système respiratoire

1) Les voies aériennes supérieures• Nez

• Pharynx

• Larynx

2) Les voies aériennes inférieures• Trachée

• Bronches et bronchioles

• Alvéoles

• Poumons et plèvre

II) Physiologie du système respiratoire

1) Les mécanismes ventilatoires

• Mécanique de la ventilation

• Muscles respiratoires

2) Les échanges et les transports gazeux

• Hématose

• Echanges tissulaires

• Transports des gaz dans le sang

3) Le contrôle de la respiration

• Contrôle central

• Régulations

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La bouche

L’estomac

L’intestin grêle

Le gros intestin

La digestion chimique est amorcée dans

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La bouche

L’estomac

L’intestin grêle

Le gros intestin

La digestion chimique est amorcée dans

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Les peptidases, la trypsine et la chymotrypsine

L’amylase, la maltase et la sucrase

les lipases

Les peptidases, les lipases et la galactase

La conversion des glucides est ef fectuée par

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Les peptidases, la trypsine et la chymotrypsine

L’amylase, la maltase et la sucrase

les lipases

Les peptidases, les lipases et la galactase

La conversion des glucides est ef fectuée par

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Le laryngopharynx

L’épiglotte

L’oropharynx

Le nasopharynx

I l arrive à l ’occasion que les aliments « entrent

dans le mauvais tuyau » et déclenchent le

réflexe de la toux. Dans cette situation, quelle

barrière n’a pas bien rempli sa fonction ?

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Le laryngopharynx

L’épiglotte

L’oropharynx

Le nasopharynx

I l arrive à l ’occasion que les aliments « entrent

dans le mauvais tuyau » et déclenchent le

réflexe de la toux. Dans cette situation, quelle

barrière n’a pas bien rempli sa fonction ?

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Il se divise en segments ascendant, transverse et

descendant

Il contient un très grand nombre de bactéries dont

certaines synthétisent des vitamines.

C’est le principal site d’absorption

Il absorbe une grande partie de l’eau et des sels

contenus dans les déchets avant leur expulsion

Parmi les af firmations suivantes, laquelle

ne s’applique pas au gros intestin ?

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Il se divise en segments ascendant, transverse et

descendant

Il contient un très grand nombre de bactéries dont

certaines synthétisent des vitamines.

C’est le principal site d’absorption

Il absorbe une grande partie de l’eau et des sels

contenus dans les déchets avant leur expulsion

Parmi les af firmations suivantes, laquelle

ne s’applique pas au gros intestin ?

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La bouche, l’estomac et le côlon

L’estomac, le foie et l’intestin grêle

L’intestin grêle, la bouche et le foie

L’estomac, le pancréas et l’intestin grêle

Les enzymes qui digèreront les protéines

sont sécrétées par

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La bouche, l’estomac et le côlon

L’estomac, le foie et l’intestin grêle

L’intestin grêle, la bouche et le foie

L’estomac, le pancréas et l’intestin

grêle

Les enzymes qui digèreront le molécule de

protéine sont sécrétées par

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II) Physiologie du système digestif

3) La digestion chimique

PROTEINES

Acides

aminés

GLUCIDES

Galactose

Glucose

Fructose

LIPIDES

Acides gras

ACIDES NUCLEIQUES

Bases azotées,

pentose,

phosphates

Amylase salivaire

Amylase pancréatique

Lactase, maltase,

dextrinase, etc

Pepsine, HCl

Trypsine, peptidase, chymotrypsine

Aminopeptidase, etc

Sels biliaires

Lipase pancréatiqueRibonucléase pancréatique

Nucléase intestinale

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L’estomac

L’intestin grêle

Le gros intestin

Le conduit cholédoque

Les produits de la digestion de la protéine

pénètre dans la circulation sanguine en

traversant les cellules qui recouvrent

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L’estomac

L’intestin grêle

Le gros intestin

Le conduit cholédoque

Les produits de la digestion de la protéine

pénètre dans la circulation sanguine en

traversant les cellules qui recouvrent

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Réchauffer l’air

Amener de l’air aux poumons

Procurer une caisse de résonance pour

la voix

Humidifier l’air.

Inspirer de l ’air par le nez a de multiples

fonctions. Quelle fonction serait amplifiée si

on respirait de l ’air sec ?

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Réchauffer l’air

Amener de l’air aux poumons

Procurer une caisse de résonance pour

la voix

Humidifier l’air.

Inspirer de l ’air par le nez a de multiples

fonctions. Quelle fonction serait amplifiée si

on respirait de l ’air sec ?

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ETUDE DE CAS

Coralie, 22 ans, est étudiante et affectionne les sports

nautiques. Un printemps, pendant la semaine de relâche,

elle va au bord de la mer, où elle loge dans un hôtel avec

accès à la plage et à la piscine.

Un jour à la plage, elle décide de nager avec le masque et

le tuba. Le soleil brille, il fait 27°C à l’ombre et la mer est à

22°C. Sa ventilation alvéolaire (VA) normale durant un

exercice léger est de 6,0 L/min. Son tuba a un volume de

50 mL.

Lorsqu’elle respire dans le tuba, Coralie doit-elle

modifier sa ventilation pour fournir la même quantité

d’O2 aux cellules de ses tissus ?

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ETUDE DE CAS

Après avoir fait du tuba tout l’après-midi, Coralie se rend à

la piscine où l’attendent ses amis. Avant d’entrer dans l’eau,

elle fait quelques minutes d’hyperventilation, puis plonge

et, presque aussitôt s’évanouie, passant tout près de la

noyade. Heureusement, ses amis se rendent compte

qu’elle est en difficulté et la tirent de là.

Coralie reprend ses esprits en 15 secondes, sans

réanimation, ni traitement médical.

Pourquoi Coralie s’est-elle évanouie ?

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Os hyoïde

Larynx

Cartilages

trachéaux

Trachée

Bronche principale

droite

Petites

bronches

Poumon droit

Plaques de cartilage

Plèvre viscérale

Poumon gauche

BronchioleÉpithélium des

voies respiratoires

Muscle lisse

Œsophage

Épithélium des

voies respiratoires

Muscle trachéal

Glande muqueuse

Cartilage trachéal

Lumière de

la trachée

Permet le changement possible de

forme de la trachée

2) Les voies respiratoires inférieures

Bronche principale

gauche

• De la trachée

aux

bronchioles

I) Anatomie du système respiratoire

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Bronche principale

Bronches secondaires

Petites bronches

Bandes de tissu musculaire lisse

Ramifications de l’artère pulmonaire

Alvéoles pulmonaires

Réseaux

de capillaires des alvéoles

Branches de la veine pulmonaire

Bronchioles terminales

Bronchioles respiratoires

Grappe d’alvéoles pulmonaires

2) Les voies respiratoires inférieures

• Des bronchioles

aux alvéoles

I) Anatomie du système respiratoire

Saccule alvéolaire

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Bandes de tissu

musculaire lisse

Ramifications

de l’artère

pulmonaire

Alvéoles

pulmonaires

Pneumocyte de

type II

Macrophagocytes

alvéolaires

Cellule endothéliale

d’un capillaire

Capillaire

Fibres élastiques

Pneumocyte de type I

Fibres

élastiques

Réseaux

de capillaires

des alvéoles

Branches de la veine

pulmonaire

2) Les voies respiratoires inférieures

• Les alvéoles pulmonaires

I) Anatomie du système respiratoire

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MEMBRANE ALVEOLOCAPILLAIRE

Épithélium alvéolaire

Membranes basales fusionnées

Endothélium capillaire

Capillaire

Noyau d’une

cellule endothéliale

Espace d’air alvéolaire

Lumière du

capillaireGlobule rouge

2) Les voies respiratoires inférieures

• Les alvéoles pulmonaires

O2CO2

I) Anatomie du système respiratoire

Surface alvéolaire (eau +surfactant )

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2) Les voies respiratoires inférieures

• Les poumonsApex du poumon

Hile

Lobe

supérieur

Lobe

supérieur

Scissure

horizontale

Lobe moyenIncisure

cardiaque

du poumon

gaucheLobe

inférieur Scissure oblique

Lobe

inférieur

Scissure

oblique

Base

I) Anatomie du système respiratoire

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Plèvre pariétale

Cavité pleurale droite

Plèvre viscérale

Médiastin

Poumon droit Poumon gauche

Cavité du péricarde

Cavité

pleurale

gauche

Coeur

2) Les voies respiratoires inférieures

• Les poumons et la plèvre

I) Anatomie du système respiratoire

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2) Les voies respiratoires inférieures

• Les poumons

I) Anatomie du système respiratoire

Artère pulmonaire gauche

Crosse de l’aorte

Tronc pulmonaire

Artère pulmonaire droite

Trois artères lobaires dans le poumon droit

Oreillette droite

Veines pulmonaires

Ventricule droit

Ventricule gauche

Deux artères lobaires dans le poumon gauche

Veines pulmonaires

Oreillette gauche

Alvéoles contenant de l’air

Échange gazeux

Capillaire pulmonaire

La circulation pulmonaire

Le réseau artériel est représenté en bleu pour

indiquer que le sang qu’il transporte est pauvre en

oxygène ; le réseau veineux est représenté en rouge

pour indiquer que le sang qu’il transporte est riche

en dioxygène

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2) Les voies respiratoires inférieures

I) Anatomie du système respiratoire

• Les poumons

(OD = oreillette droite, VD =

ventricule droit, OG = oreillette

gauche, VG = ventricule gauche.)

Capillaires pulmonaires du poumon droit

Artère pulmonaire droite

Artère pulmonaire gauche

Capillaires pulmonaires du poumon gauche

De la circulation systémique

Veines pulmonaires droites

Tronc pulmonaire

Veines pulmonaires gauches

OD

VD VG

OG

Vers la circulation systémique

La circulation pulmonaire

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SOMMAIRE

I) Anatomie du système respiratoire

1) Les voies aériennes supérieures• Nez

• Pharynx

• Larynx

2) Les voies aériennes inférieures• Trachée

• Bronches et bronchioles

• Alvéoles

• Poumons et plèvre

II) Physiologie du système respiratoire

1) Les mécanismes ventilatoires

• Mécanique de la ventilation

• Muscles respiratoires

2) Les échanges et les transports gazeux

• Hématose

• Echanges tissulaires

• Transports des gaz dans le sang

3) Le contrôle de la respiration

• Contrôle central

• Régulations

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Respiration externe Respiration interne

Diffusion

des gaz

Diffusion

des gaz

Tissus

Transport de CO2

Transport d’O2

Poumons

Diffusion

des gaz

Diffusion

des gaz

Ventilation

pulmonaire

La respiration comprend 4 processus

II) Physiologie du système respiratoire

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II) Physiologie du système respiratoire

1) Les mécanismes ventilatoires

• Mécanique de la ventilation

1) Contraction des

muscles primaires

de l’inspiration

2) Augmentation du

volume de la cavité

thoracique

3) Augmentation du

volume

intraalvéolaire

4) Diminution

de la pression

intraalvéolaire

5) L’air entre

dans les

poumons

Déroulement des évènements lors de l’inspiration

Animation

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II) Physiologie du système respiratoire

1) Les mécanismes ventilatoires

• Mécanique de la ventilation

1) Relâchement des

muscles primaires

de l’inspiration

2) Diminution du

volume de la cavité

thoracique

3) Diminution

du volume

intraalvéolaire

4) Augmentation

de la pression

intraalvéolaire

5) L’air sort

dans les

poumons

Déroulement des évènements lors de l’expiration

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II) Physiologie du système respiratoire

1) Les mécanismes ventilatoires

• Mécanique de la ventilation

Si V↓, alors P↑

Si V ↑, alors P ↓

P1V1=P2V2

Loi de Boyle-Mariotte :

à température constante, la

pression d’un gaz est

inversement proportionnelle

à son volume

Comment expliquer que des variations de volume permettent des variations de pression ?

Animation

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II) Physiologie du système respiratoire

1) Les mécanismes ventilatoires

• Mécanique de la ventilation

Comment expliquer que des variations de pression permettent

l’écoulement de l’air ?

L’air s’écoule d’une région où la pression est élevée vers une région où la pression est basse

de façon à équilibrer les pressions.

Pextérieure > Pintérieure

Inspiration : augmentation du

volume

La pression interne baisse, et l’air entre.

Expiration : diminution du

volume

Pextérieure < Pintérieure

La pression interne monte, et l’air sort.

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II) Physiologie du système respiratoire

1) Les mécanismes ventilatoires

• Mécanique de la ventilation

Comment expliquer que lorsque le volume de la cage thoracique

augmente, celui des poumons aussi ?

La couche de liquide pleural (à l’intérieur de

la cavité pleurale) permet aux poumons de

coller aux parois internes du thorax.

Écoulement de l’air dans l’arbre

bronchique des poumonsCavité

pleurale gauche

Diaphragme

Cavité

pleurale droite

Poumon

Bronches

Trachée

Cavités pleurales et poumons

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1) Les mécanismes ventilatoires

II) Physiologie du système respiratoire

Volume de réserve inspiratoire (VRI)

6 000

Volume courant (VC)

2 700Volume(mL) 2 200

Volume de réserve

expiratoire (VRE)1 200

0Temps

La capacité pulmonaire totale est le

volume total d’air contenu dans les

poumons

• Volumes et capacités pulmonaires (homme)

Spirométrie

La capacité vitale

correspond à la

quantité

maximale d’air

qui peut entrer

dans les poumons

ou en sortir au

cours d’un cycle

respiratoire. Elle

est la somme du

VRE, du VC et du

VRI.

Le volume résiduel

est la quantité

d’air qui reste

dans les poumons

après une

expiration

maximale.

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1) Les mécanismes ventilatoires

II) Physiologie du système respiratoire

• Volumes

Volume courant (VC) 500 mL Volume d’air mobilisé au cours d’une inspiration

et d’une expiration normale

Volume de réserve inspiratoire (VRI)

2500 mL Plus grand volume d’air mobilisé par une

inspiration forcée faisant suite à une inspiration

normale

Volume de réserve expiratoire (VRE)

1500 mL Plus grand volume d’air mobilisé par une

expiration forcée faisant suite à une expiration

normale

Volume d’air « mobilisables »

Volume résiduel (VR) 1500 mL Volume d’air restant dans les poumons après une

expiration forcée.

Volume d’air « non mobilisable »

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1) Les mécanismes ventilatoires

II) Physiologie du système respiratoire

• Capacités pulmonaires (homme) → somme des volumes

Capacité pulmonaire totale (CPT)

6000 mL Volume total du poumon

CPT = VC + VRI +VRE + VR

CPT = CV+VR

Capacité vitale (CV) 4500 mL Plus grand volume d’air mobilisé au cours d’une

inspiration forcée et d’une expiration forcée

CV = VC + VRI + VRE

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1) Les mécanismes ventilatoires

II) Physiologie du système respiratoire

MUSCLES

ACCESSOIRES

DE L’INSPIRATION

MUSCLES PRIMAIRES DE L’INSPIRATION

Muscles intercostaux externes

Muscle

sternocléido-

mastoïdien

Muscles scalènes

Muscle petit

pectoral

Muscle dentelé

antérieur

MUSCLES PRIMAIRE

DE L’INSPIRATION

Diaphragme

MUSCLES

ACCESSOIRES

DE

L’EXPIRATION

Muscles

intercostaux

internes

Muscle

transverse

du thorax

Muscle

oblique

externe

Muscle droit

de l’abdomen

Muscle oblique

interne

• Les muscles

ventilatoires

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SOMMAIRE

I) Anatomie du système respiratoire

1) Les voies aériennes supérieures• Nez

• Pharynx

• Larynx

2) Les voies aériennes inférieures• Trachée

• Bronches et bronchioles

• Alvéoles

• Poumons et plèvre

II) Physiologie du système respiratoire

1) Les mécanismes ventilatoires

• Mécanique de la ventilation

• Muscles respiratoires

2) Les échanges et les transports gazeux

• Hématose

• Echanges tissulaires

• Transports des gaz dans le sang

3) Le contrôle de la respiration

• Contrôle central

• Régulations

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Respiration externe Respiration interne

Diffusion

des gaz

Diffusion

des gaz

Tissus

Transport de CO2

Transport d’O2

Poumons

Diffusion

des gaz

Diffusion

des gaz

Ventilation

pulmonaire

La respiration comprend 4 processus

II) Physiologie du système respiratoire

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II) Physiologie du système respiratoire

Circulation

systémique

Circulation

pulmonaire

Circulation

systémique

Capillaire

pulmonaire

Liquide interstitiel

Alvéole

pulmonaire

Membrane

alvéolo-capillaire

Capillaire

systémique

RESPIRATION EXTERNE

RESPIRATION INTERNE

PO2= 100

PCO2= 40

PCO2= 45

PO2= 40

PO2= 105

PCO2= 40

PO2= 100

PCO2= 40

PCO2= 45

PO2= 40

PCO2= 45

PO2= 40

2) Les échanges et les transports gazeux

• Hématose et respiration interne

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II) Physiologie du système respiratoire

2) Les échanges et les transports gazeux

• Transport du dioxygène dans le sang

L’O2 diffuse

dans le sang.

Environ 1,5 % de l’O2 est

dissous dans le plasma.

98,5 % de l’O2 pénètre

dans les globules rouges

par diffusion et se lie aux

groupements hèmes de

l’hémoglobine.

Sous-unités

protéiques

Ion de fer

Groupement

hème

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II) Physiologie du système respiratoire

2) Les échanges et les transports gazeux

• Transport du dioxyde de carbone dans le sang

23 % du CO2 transporté

dans le sang est lié à la

partie protéique de la

molécule

d’hémoglobine.

H+

HCO3–

Cl–

Le CO2pénètre dans la circulation

sanguine

Dans le plasma, la solubilité du CO2 est

limitée. Seulement 7 % s’y trouve en solution.

93 % entre dans les globules

rouges

La majorité du CO2

est convertie enacide carbonique.

L’acide carbonique se dissocie

immédiatement en ions

hydrogène et en ions bicarbonate

H2CO3 H+ + HCO3–

L’ion bicarbonate

quitte le globule rouge

en échange d’ion

chlorure.

Les ions hydrogène se

lient aux molécules

d’hémoglobine,

formant des complexes

HbH+.

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II) Physiologie du système respiratoire

2) Les échanges et les transports gazeux Absorption d’oxygène par le sang dans les poumons Transfert de l’oxygène aux tissus

Globule rougePlasma

Hémoglobine

Air

alvéolaire

Cellules

des tissus

périphériques

Capillaire

systémique

Globule rouge

Capillaire

pulmonaire

Transfert du dioxyde de carbone aux poumons

Air

alvéolaire

Capillaire

pulmonaireCapillaire

systémique

Absorption de dioxyde de carbone par le sang dans les tissus

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SOMMAIRE

I) Anatomie du système respiratoire

1) Les voies aériennes supérieures• Nez

• Pharynx

• Larynx

2) Les voies aériennes inférieures• Trachée

• Bronches et bronchioles

• Alvéoles

• Poumons et plèvre

II) Physiologie du système respiratoire

1) Les mécanismes ventilatoires

• Mécanique de la ventilation

• Muscles respiratoires

2) Les échanges et les transports gazeux

• Hématose

• Echanges tissulaires

• Transports des gaz dans le sang

3) Le contrôle de la respiration

• Contrôle central

• Régulations

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II) Physiologie du système respiratoire

PontBulbe rachidien

Le groupe respiratoire pontininteragit avec les centres respiratoires du bulbe

rachidien afin de régulariser la respiration.

Le groupe respiratoire ventral (GRV) contient des centres générateurs du rythme respiratoire dont les

influx régissent la respiration.

Pont

Le groupe respiratoire dorsal (GRD) intègre les influx sensoriels périphériques et modifie le rythme établi

par le GRV.

Vers les muscles inspiratoires

Muscles intercostaux externes

Diaphragme

Bulbe rachidien

3) Le contrôle de la respiration

• Le contrôle central

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II) Physiologie du système respiratoire

3) Le contrôle de la respiration

Stimulus sensoriels

• ↓PO2 ou ↑PCO2 dans le sang artériel ou du liquide cérébrospinal détectées par les chimiorécepteurs

• Étirement des muscles (lors d’une activité physique) détecté par les propriocepteurs des muscles

• Étirement de la paroi pulmonaire détecté par les mécanorécepteur des poumons

• Présence d’agents irritants détectée par des récepteurs dans les poumons

• Les régulations

Influence des centres cérébraux supérieurs

• Mécanismes hypothalamiques, les émotions fortes et la douleur envoient des signaux aux centres

respiratoires modifiant ainsi la fréquence et l’amplitude respiratoires

• Mécanismes corticaux

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3) Le contrôle de la respiration

• Les régulations

Stimulation des

chimiorécepteurs

des artères et du

liquide

cérébrospinal

Stimulation des muscles

de la respiration

Stimulation des

chimiorécepteurs du

LCS au niveau du

bulbe rachidien

Augmentation de la

fréquence respiratoire

et élimination accrue

de CO2 au niveau

des alvéoles

PCO normale dans

le sang artériel

Départ

Diminution de la

fréquence respiratoire

et élimination réduite

de CO2 au niveau

des alvéoles

Inhibition des muscles

de la respiration

HOMÉOSTASIE

Un niveau élevé de CO2 dans le sang

artériel est appelé hypercapnie. La cause

la plus courante est une fréquence

respiratoire trop basse (hypoventilation)

pour que l’absorption d’O2 et l’élimination

de CO2 suffisent à la demande.

L’hyperventilation survient lorsque la

fréquence et l’amplitude de la respiration

dépassent ce qui est nécessaire pour

l’oxygénation du corps et l’élimination

du CO2. Elle entraîne graduellement

l’hypocapnie, une PCO anormalement

basse.2

PERTURBATION

DE

L’HOMÉOSTASIE

Diminution de la

PCO dans le sang

artériel (hypocapnie)2

2

RÉTABLISSEMENT

DE

L’HOMÉOSTASIEPCO normale

dans le sang

artériel

2

PERTURBATION

DE

L’HOMÉOSTASIE

Augmentation de

la PCO dans le sang

artériel (hypercapnie)2

II) Physiologie du système respiratoire

Stimulation des

chimiorécepteurs

des artères et du

liquide

cérébrospinal

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- Le système respiratoire apporte au sang le

dioxygène dont les tissus ont besoin.

- Il permet de faire face à l’augmentation des

besoins métaboliques (exercice).

- Il peut s’adapter à différents environnements

(altitude).

CONCLUSION

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ETUDE DE CAS

Coralie, 22 ans, est étudiante et affectionne les sports nautiques. Un printemps, pendant la

semaine de relâche, elle va au bord de la mer, où elle loge dans un hôtel avec accès à la plage

et à la piscine.

Un jour à la plage, elle décide de nager avec le masque et le tuba. Le soleil brille, il fait 27°C à

l’ombre et la mer est à 22°C. Sa ventilation alvéolaire (VA) normale durant un exercice léger est

de 6,0 L/min. Son tuba a un volume de 50 mL.

Lorsqu’elle respire dans le tuba, Coralie doit-elle modifier sa ventilation pour

fournir la même quantité d’O2 aux cellules de ses tissus ?

Le tuba augmente l’espace mort anatomique de 50 mL.

Quantité d’air qui atteint les surfaces d’échange est : VC – Espace mort anatomique

500 mL – 200 mL = 300 mL au lieu de 350 mL (500 mL – 150 mL)

En conséquence, si elle maintient la même fréquence respiratoire, Coralie doit

accroître son amplitude respiratoire pour obtenir la même quantité d’air dans ses

poumons.

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ETUDE DE CAS

Après avoir fait du tuba tout l’après-midi, Coralie se rend à la piscine où l’attendent ses amis.

Avant d’entrer dans l’eau, elle fait quelques minutes d’hyperventilation, puis plonge et, presque

aussitôt s’évanouie, passant tout près de la noyade. Heureusement, ses amis se rendent compte

qu’elle est en difficulté et la tirent de là.

Coralie reprend ses esprits en 15 secondes, sans réanimation, ni traitement médical.

Pourquoi Coralie s’est-elle évanouie ?

En pratiquant l’hyperventilation, Coralie a fait tomber sa PCO2, à un niveau

anormalement bas, ce qui a retardé chez elle le besoin de respirer. En

conséquence, elle est restée plus longtemps sous l’eau, sans s’apercevoir que sa

PO2 chutait elle aussi, au point de lui faire perdre connaissance.

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Le syndrome de détresse respiratoire du

nouveau-né s’observe principalement chez les

prématurés parce que ceux-ci sont incapables de

produire …… qui ……

du mucus ; capture les bactéries

des cils ; évacuent le mucus de la trachée

du surfactant ; diminue la tension superficielle du

liquide alvéolaire

des alvéoles ; permettent

l’oxygénation du sang

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Le syndrome de détresse respiratoire du

nouveau-né s’observe principalement chez les

prématurés parce que ceux-ci sont incapables de

produire …… qui ……

du mucus ; capture les bactéries

des cils ; évacuent le mucus de la trachée

du surfactant ; diminue la tension superficielle

du liquide alvéolaire

des alvéoles ; permettent l’oxygénation du sang

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De sacs alvéolaires et des artères pulmonaires

De la paroi des alvéoles, de la paroi des capillaires

et de la fusion de leur lame basale

De la fusion des pneumocytes de type I et de

type II

Des cellules qui se trouvent dans les pores

alvéolaires

La membrane respiratoire est constituée

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De sacs alvéolaires et des artères pulmonaires

De la paroi des alvéoles, de la paroi des

capillaires et de la fusion de leur lame basale

De la fusion des pneumocytes de type I et de

type II

Des cellules qui se trouvent dans les pores

alvéolaires

La membrane respiratoire est constituée

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La solubilité du gaz dans l’eau

Le gradient de pression partielle

La température

la masse et la taille de la molécule de gaz

Parmi les facteurs ci-dessous, lequel détermine

la direction de l ’écoulement d’un gaz?

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La solubilité du gaz dans l’eau

Le gradient de pression partielle

La température

la masse et la taille de la molécule de gaz

Parmi les facteurs ci-dessous, lequel détermine

la direction de l ’écoulement d’un gaz?

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sous forme de soluté dans le plasma

sous forme de complexe avec les protéines

plasmatiques

sous forme de complexe avec l’hème des

érythrocytes

en solution dans les érythrocytes

Dans le sang, la majeure partie de l ’oxygène

est transportée :

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sous forme de soluté dans le plasma

sous forme de complexe avec les protéines

plasmatiques

sous forme de complexe avec l’hème des

érythrocytes

en solution dans les érythrocytes

Dans le sang, la majeure partie de l ’oxygène

est transportée :

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II) Physiologie du système respiratoire

2) Les échanges et les transports gazeux

• Transport du dioxygène dans le sang

L’O2 diffuse

dans le sang.

Environ 1,5 % de l’O2 est

dissous dans le plasma.

98,5 % de l’O2 pénètre

dans les globules rouges

par diffusion et se lie aux

groupements hèmes de

l’hémoglobine.

Sous-unités

protéiques

Ion de fer

Groupement

hème