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L’appareil respiratoire Claudine Fabre 1

L'appareil respiratoire

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Page 1: L'appareil respiratoire

L’appareil respiratoire

Claudine Fabre

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Page 2: L'appareil respiratoire

I. INTRODUCTION

Ventilation = processus se schématisant en 5 phases 1. Mvt d’entrée et de sortie de l’air des poumons

2. Echange O2 et CO2 entre l’air des poumons et le sang

des capillaires sanguins pulmonaires

3. Transport O2 et CO2 dans tout l’organisme

4. Echange O2 et CO2 entre le sang, le liquide interstitiel et les cellules

5. Utilisation de l’O2 (VO2) et production de CO2 (VCO2) pour les processus métaboliques dans les cellules

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Page 3: L'appareil respiratoire

II. Passage de l’air

Dans l’ordre, l’air passe par : Nez Bouche Pharynx Larynx Trachée Bronches Bronchioles Alvéoles

= voies aériennes

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Page 4: L'appareil respiratoire

1. Définition

2 parties (schéma)

III. Les voies aériennes

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Page 5: L'appareil respiratoire

Anatomie et physiologie humaines E. Marieb, 2005

Cheminement de l’air

VAS

VAI

Voies extrathoraciques

Voies intrathoraciques

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Page 6: L'appareil respiratoire

J. West, L’essentiel sur la physiologie respiratoire, ed Maloine, 2003

VAI = arbre bronchique

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Page 7: L'appareil respiratoire

Terminaison de l’arbre bronchique : les alvéoles

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Page 8: L'appareil respiratoire

Le surfactant

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Page 9: L'appareil respiratoire

2. Rôle du trajet respiratoire 3. Tissus des voies aériennes Intro

3.1 La muqueuse bronchique

a. Cellules à mucus

Sécrétion : le mucus

b. Cellules ciliées

L’ensemble de ces 2 types de cellules : formation d’un

tapis mucociliaire

Quel est son rôle? 9

Page 10: L'appareil respiratoire

bronche

bronchiole

Bronche normale

Mucus

cils

Tapis muco-ciliaire

Bronche endommagée

stagnation

Toux matinale : arrêt des cils 10

Page 11: L'appareil respiratoire

Avantages / Inconvénients des cellules ciliées 3.2 Cartilage et muscle lisse : Rôles

4. Rôles des VAI (schéma + texte)

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Page 12: L'appareil respiratoire

Zone de conduction

trachée bronchioles

Rôle: conduire

Volume d’air ne participant pas

aux échanges = volume mort VD (~150ml)

Zone de transition

bronchioles respiratoires

Rôle : conduire + échanges

partiels

Zone respiratoire

canaux alvéolaires et alvéoles

Rôle : échanges gazeux

Surface alvéolaire : ~ 80-100m2 12

Page 13: L'appareil respiratoire

5. Innervation des voies aériennes Système nerveux sympathique et parasympathique Action sur dilatation ou rétraction du diamètre des voies aériennes par l’intermédiaire des muscles lisses

PAS DE CONTRÔLE VOLONTAIRE SUR ouverture ou fermeture des VA

Rôles SN parasympathique : constriction des bronchioles

= bronchoconstriction Neuromédiateur: acétylcholine

SN sympathique : dilatation des bronchioles

= bronchodilatation Neuromédiateur: adrénaline

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Page 14: L'appareil respiratoire

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Page 15: L'appareil respiratoire

V. La mécanique ventilatoire : variations de volume dans la

cavité thoracique

1 - Mouvements et muscles respiratoires

Inspiration

Expiration

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1 – Muscles et mouvements respiratoires

Inspiration

Expiration

Page 16: L'appareil respiratoire

1. Muscles respiratoires

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Page 17: L'appareil respiratoire

1. Contraction des muscles inspiratoires (diaphragme, muscles intercostaux externes)

Descente du diaphragme Élévation des côtes

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Inspiration : succession de 5 phases

Page 18: L'appareil respiratoire

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Expiration : succession de 5 phases

Page 19: L'appareil respiratoire

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Inspiration = active

Expiration = passive

Exception : expiration forcée

Contraction des muscles expiratoires : muscles abdominaux et intercostaux internes.

Page 20: L'appareil respiratoire

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2. Mouvements respiratoires

L’air entre et sort des alvéoles de manière passive en

réponse à des gradients de pression

L’air de déplace d’une zone de haute pression vers une

zone de basse pression

La pression atmosphérique est « constante »

La pression alvéolaire varie au cours du cycle

respiratoire par variation des volumes pulmonaires

Page 21: L'appareil respiratoire

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Mouvements respiratoires permettant la

Page 22: L'appareil respiratoire

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Page 23: L'appareil respiratoire

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Page 24: L'appareil respiratoire

3. La plèvre

Jonction poumon – cage thoracique

2 feuillets

Pariétal : accolé diaphragme et cage thoracique

Viscéral : accolé aux poumons Rôles de la plèvre

Eviter la rétraction pulmonaire

Favoriser les mouvements

inspiratoires

Sécréter le liquide pleural

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Page 25: L'appareil respiratoire

La plèvre (suite)

Les 2 feuillets = soumission à la force de distension de

la cage thoracique et de la force de rétraction

pulmonaire

Tendance à éloigner les 2 feuillets : espace pleural

rempli de liquide impossibilité de ce phénomène sauf

si rupture (pneumothorax)

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Page 26: L'appareil respiratoire

spiromètres

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spirogramme

VI. Volumes et capacités pulmonaires : Epreuves fonctionnelles respiratoires

Page 27: L'appareil respiratoire

Schématiquement : inspiration cloche le stylo

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Page 28: L'appareil respiratoire

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Spirométrie

Spirographe

Somme de différents volumes = capacités pulmonaires

Volumes pulmonaires variables : âge, exercice, taille, ethnie

VI. Volumes et capacités pulmonaires : Epreuves fonctionnelles respiratoires

Définition :

Page 29: L'appareil respiratoire

J. West, L’essentiel sur la physiologie respiratoire, ed Maloine, 2003 29

1. Volumes pulmonaires mobilisables

Page 30: L'appareil respiratoire

Mesure du VEMS

1 sec.

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Page 31: L'appareil respiratoire

2. Volume pulmonaire non mobilisable VR : H : 1200 ml F : 11OO ml

Rôles

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Page 32: L'appareil respiratoire

3. Capacités respiratoires

Association d’au moins 2 volumes pulmonaires = capacités respiratoires

CI = VC + VRI H : 3600 ml F : 2400 ml CRF = VR + VRE H : 2400 ml F : 1800 ml

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CV = VC + VRE + VRI H : 4800 ml F : 3100 ml PS : CVF = capacité vitale forcée CPT = VC + VRI + VRE + VR H : 6000 ml F : 4200 ml

Page 33: L'appareil respiratoire

4. Intérêts de la mesure du VEMS

A - Détection de maladies respiratoires : asthme

B – Calcul de V’Emax théorique

V’Emax théorique (l/min) = VEMS X 40

V’E (l/min) = quantité totale d’air expirée (ou inspirée)

en une minute = Débit ventilatoire total

Valeur de repos = 6L/min

Equation: V’E (l/min) = VC (l) X f (cycles /min)

VC = 0,500 l

f = 12 (cycles /min)

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Page 34: L'appareil respiratoire

Exemple : Sujet de 75Kg, 20 ans, 1m78, VEMS : 4,2 l

V’Emax théorique : 4,2 X 40 = 160,8 l/min

Intérêts :

Calcul de la réserve ventilatoire (RV) au cours ou à la fin

d’un exercice maximal

Détermination si V’E facteur limitant la performance ?

4. Intérêts de la mesure du VEMS

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Page 35: L'appareil respiratoire

Fonction ventilatoire = facteur non limitant la performance physique : ≈ 30%

Réserve ventilatoire Définition (équation et mode de calcul voir TD)

4 . Intérêts de la mesure du VEMS

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Page 36: L'appareil respiratoire

VD : Quantité d’air invariable = 150 ml

VE = évaluation approximative

de l’efficacité respiratoire

VII. Ventilation minute (VE) et Ventilation alvéolaire (VA)

VE (l/min) = Débit ventilatoire total

pas de prise en compte de VD

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Page 37: L'appareil respiratoire

VII. Ventilation minute (V’E) et Ventilation alvéolaire (V’A)

VA (L/min) = débit d’air qui participe réellement aux

échanges gazeux

VA (L/min) = (VC – VD) x f (cycles /min)

Amélioration des échanges gazeux : VC, f

Utile : récup.

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Page 38: L'appareil respiratoire

5100 6000 1000 6 150

4200 6000 500 12 150

0 6000 150 40 150

V’A

ml/min

V’E

ml/min

VC

ml

f

Cycles/min

VD

ml

Effets de la fréquence et de l’amplitude respiratoires sur la ventilation alvéolaire

espace mort fixe de 150 ml

V’E = VC x f

V’A = (VC – VD) x f

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Page 39: L'appareil respiratoire

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Page 40: L'appareil respiratoire

Mesure de V’E au cours de l’exercice

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Analyseur d’échanges gazeux

Pneumotachographe

Page 41: L'appareil respiratoire

FIN

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