Fiche de révision : Anatomie et physiologie respiratoires

📋 Plan du Cours

1. Missions et organisation respiratoires
2. Voies aériennes et arbre bronchique
3. Poumons, plèvre et alvéoles
4. Ventilation et muscles respiratoires
5. Transport sanguin des gaz
6. Échanges gazeux et volumes pulmonaires
7. Défenses pulmonaires
8. Régulation respiratoire et acido-basique

📖 1. Missions et organisation respiratoires

🔑 Notions clés & Définitions

• Hématose : Apporte l’oxygène au sang, qui le distribue à l’organisme, et rejette le dioxyde de carbone.
• Appareil respiratoire : Comprend le tractus respiratoire, les poumons et le diaphragme.

📝 Points essentiels

• L’appareil respiratoire participe à la défense de l’organisme, possède des fonctions endocriniennes et intervient dans l’homéostasie acido-basique.

💡 Astuce mémo

O₂ entre, CO₂ sort

📖 2. Voies aériennes et arbre bronchique

📝 Points essentiels

📌 Les voies extra-pulmonaires comprennent les fosses nasales, le nasopharynx, le larynx, la trachée et le début des deux bronches, tandis que les voies intra-pulmonaires vont des bronches souches aux bronchioles terminales.

• 🔄 L’arbre bronchique se ramifie selon la séquence suivante:

  1. Bronches lobaires
  2. Bronches segmentaires
  3. Bronches lobulaires
  4. Bronchioles

• Chaque poumon possède une bronche souche qui se divise en trois bronches lobaires à droite et deux à gauche.

📌 La stimulation des récepteurs β2 par l’adrénaline provoque une bronchodilatation, tandis que la stimulation des récepteurs α1 par l’acétylcholine provoque une bronchoconstriction.

💡 Astuce mémo

Un arbre partant de la trachée se ramifie jusqu’aux alvéoles

📖 3. Poumons, plèvre et alvéoles

🔑 Notions clés & Définitions

• Plèvre : Séreuse formée d’un feuillet pariétal qui enveloppe la cavité thoracique et d’un feuillet viscéral qui enveloppe le poumon.
• Alvéoles pulmonaires : Sacs terminaux tapissés d’un épithélium et constituant les unités fonctionnelles du poumon où s’effectuent les échanges gazeux.

★ À maîtriser

• Le poumon droit possède trois lobes et pèse environ 700 g, tandis que le poumon gauche possède deux lobes et pèse environ 600 g.

📌 La cavité pleurale contient un film liquidien permettant le glissement des deux feuillets et elle est soumise à une pression négative.

• Les pneumocytes de type I forment le revêtement alvéolaire, les pneumocytes de type II produisent le surfactant et les macrophages alvéolaires participent à la défense pulmonaire.

Compléments

• Les poumons contiennent environ 300 millions d’alvéoles, représentant une surface totale d’environ 70 m², et la membrane alvéolo-capillaire mesure environ 0,5 µm.

💡 Astuce mémo

La plèvre glisse, les alvéoles échangent

📖 4. Ventilation et muscles respiratoires

🔑 Notions clés & Définitions

• Diaphragme : Principal muscle inspiratoire dont la contraction l’abaisse, augmente le volume thoracique et crée une dépression qui fait entrer l’air.

★ À maîtriser

• La respiration calme comprend une inspiration active par contraction des muscles inspiratoires, puis une expiration passive par relâchement de ces muscles.

Compléments

• 🔄 La toux physiologique se déroule en trois phases:

  1. Inspiration profonde
  2. Fermeture efficace de la glotte
  3. Contraction efficace des muscles expiratoires

• La fréquence respiratoire normale indiquée dans le cours est de 16 mouvements par minute; la bradypnée correspond à sa diminution et la tachypnée à son augmentation.

💡 Astuce mémo

Inspiration active → expiration passive

📖 5. Transport sanguin des gaz

📝 Points essentiels

• L’oxygène est transporté à 97 % lié à l’hémoglobine et à 3 % dissous dans le sang.

• Une molécule d’hémoglobine possède deux chaînes α, deux chaînes β et quatre hèmes, chaque hème contenant un atome de fer capable de fixer un O₂; une hémoglobine peut donc fixer quatre O₂.

• Le dioxyde de carbone est transporté à 70 % sous forme de bicarbonate, à 25 % lié à l’hémoglobine et à 5 % dissous dans le sang.

📌 Dans la circulation pulmonaire, les artères pulmonaires conduisent le sang désaturé vers les poumons et les veines pulmonaires ramènent le sang saturé vers le cœur.

💡 Astuce mémo

O₂ chargé par l’hémoglobine, CO₂ surtout converti en bicarbonate

📖 6. Échanges gazeux et volumes pulmonaires

📝 Points essentiels

📌 Les gaz diffusent d’une zone où leur pression est élevée vers une zone où leur pression est plus basse.

• Les valeurs artérielles normales indiquées sont un pH de 7,4, une PO₂ de 100 mmHg, une PCO₂ de 40 mmHg, des bicarbonates à 24 mmol/L et une SaO₂ supérieure à 92 %.

📐 Formule — Le rapport de Tiffeneau vérifie $\frac{VEMS}{CVF}$ et sa valeur normale est d’environ 70 à 80 %.

📐 Formule — La capacité vitale vérifie $CV = VC + VRI + VRE = 4000\ ml$ et la capacité pulmonaire totale vérifie $CPT = VC + VRI + VRE + VR = 5500\ ml$.

💡 Astuce mémo

Gradient de pression → diffusion des gaz

📖 7. Défenses pulmonaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Clairance mucociliaire : Piège les particules dans le mucus puis les transporte vers le pharynx pour être expectorées ou dégluties.

★ À maîtriser

📌 Les particules de diamètre supérieur à 5 µm sont arrêtées dans le rhinopharynx, celles de diamètre compris entre 1 et 5 µm se déposent dans les voies trachéobronchiques et celles de diamètre inférieur à 1 µm atteignent les alvéoles.

📌 Le surfactant empêche l’atélectasie ou le collapsus alvéolaire, stimule la phagocytose et possède une action antibactérienne.

Compléments

📌 L’alpha-1-antitrypsine neutralise les protéases, et une rupture de l’équilibre protéases-antiprotéases peut détruire le tissu pulmonaire comme dans l’emphysème.

💡 Astuce mémo

Mucus et cils → macrophages → neutrophiles

📖 8. Régulation respiratoire et acido-basique

★ À maîtriser

• Le centre inspiratoire bulbaire possède une activité automatique et rythmique qui envoie des influx aux muscles respiratoires, tandis que la respiration forcée recrute aussi le centre expiratoire.

📌 Une augmentation de la PCO₂ artérielle, une diminution de la PO₂ artérielle ou une augmentation des ions H⁺ artériels stimule la ventilation.

📐 Formule — La ventilation pulmonaire vérifie $V_A = FR \times VC$; elle augmente lorsque la fréquence respiratoire ou le volume courant augmente.

📌 Une acidose ventilatoire associe une hypoventilation alvéolaire à une hypercapnie, tandis qu’une alcalose ventilatoire associe une hyperventilation alvéolaire à une hypocapnie.

• Le pH artériel normal est de 7,40; un pH inférieur à 7,36 correspond à une acidose et un pH supérieur à 7,44 à une alcalose.

Compléments

📐 Formule — Dans les globules rouges, l’anhydrase carbonique catalyse la réaction $CO_2 + H_2O \rightarrow H_2CO_3$, puis l’acide carbonique se dissocie selon $H_2CO_3 \rightarrow HCO_3^- + H^+$.

💡 Astuce mémo

Hausse du CO₂ → baisse du pH → augmentation de la ventilation

📊 Tableaux de synthèse

Transport de l’oxygène et du dioxyde de carbone